Encuentro Internacional de Educación en Ingeniería

Procesos de aprendizaje activo, una opción para la formación de ingenieros civiles

Carlos García Ocampo — 2023-09-11

La inadecuada relación del hombre con el medio, donde predominan modelos en los que prima el criterio económico sobre el desarrollo sostenible y sustentable, aunado a fenómenos de la dinámica del planeta, entre ellos, los de variabilidad y cambio climático, desastres de origen natural y antrópico, han definido una serie de crisis que gobiernan esa relación del Ingeniero Civil como actor que modifica el entorno en su búsqueda de dar soluciones a problemas de infraestructura. El Programa de Ingeniería Civil de la Universidad del Quindío, define en su Objetivo la intención de “(…) formar profesionales que integren su formación en ciencia y tecnología con la capacidad de desenvolverse en el medio; un profesional con la habilidad de identificar problemas del entorno y formular, diseñar y ejecutar proyectos de infraestructura civil que lleven al desarrollo del país, con responsabilidad ética y profesional, teniendo en cuenta los recursos humanos materiales y los impactos socioeconómicos, culturales y ambientales …”.

Así, el fundamento pedagógico de los procesos enseñanza-aprendizaje integre una Línea de Formación en la que la educación de los Ingenieros Civiles en formación se alinee a un proceso de permanente adaptación a un medio altamente cambiante, resultado de las interacciones de las personas considerando lo afectivo, cognitivo, expresivo y su contexto; se centran en el crecimiento en habilidades, conocimientos, valores, actitudes en su preparación disciplinar. Una línea en la que sus espacios académicos propician el desarrollo de las competencias de un ingeniero moderno y la que adopta un sistema de aprendizaje mediado, reflexivo y significativo, en el que se da una relación directa y en doble sentido entre el estudiante y el docente con los contenidos, y en el cual el maestro pasa a ser un mediador y los estudiantes se transformen en sujetos críticos, autónomos, administradores del tiempo y autogestores de su conocimiento. Se complementa la tradicional clase magistral, donde se trabajan las competencias genéricas asociadas a los conocimientos de ciencias básicas y de ingeniería, además del manejo de las tecnologías (exposición de conceptos y procedimientos, talleres de aplicación, complementados por prácticas de laboratorio y asignación de lecturas complementarias), con unas actividades académicas fundamentadas en procesos de aprendizaje activo que promueve el desarrollo de competencias tecnológicas y profesionales.

La Línea de Formación en Ingeniería [LFI] es transversal en todo el proceso de orientación profesional e integra los diferentes saberes, desde las ciencias básicas y las de ingeniería, con las de diseño y aplicación. En ese sentido, en los cursos que la conforman se presentan actividades colaborativas donde el estudiante asume un rol dinámico y el profesor se convierte en su mentor. Labores como observación en ingeniería, lectura crítica y escritura estructurada, identificación y análisis de fenómenos y estudios de caso, ejercicios, demostraciones y simulaciones sobre casos reales de la ingeniería, experiencias mediadas por las TIC, Aprendizaje Basado en el Problema [ABPr] y Formación Basada en el Proyecto [FBPy], se convierten en estrategias utilizadas en estos procesos de aprendizaje activo.

La implementación de la Inteligencia Artificial en la enseñanza de la programación. Un estudio sobre el uso ético de ChatGPT en el aula

Héctor Terán — 2023-09-11

Con la reciente masificación del uso de la Inteligencia Artificial (IA), especialmente ChatGPT, muchas instituciones educativas en representación de sus directivos y profesores han mostrado cierta preocupación en el uso de estas por parte de los estudiantes. Es así como el presente estudio se enfoca en la implementación de ChatGPT, una herramienta de IA, en la enseñanza de la programación en los primeros semestres de Ingeniería de Sistemas y así poder usar la IA en beneficio de la Educación.

La IA es una de las tecnologías más prometedoras para mejorar la enseñanza y el aprendizaje de la programación, se podría explorar la capacidad de los modelos de lenguaje natural para generar código o proporcionar sugerencias de programación o retroalimentación personalizada en tiempo real a los estudiantes y también ayudar a los profesores. Sin embargo, también es importante considerar los aspectos éticos de la implementación de la IA en la educación.

Para este estudio, se llevó a cabo una revisión bibliográfica de estudios relacionados con la implementación de la IA en la educación y el uso de ChatGPT y luego de la implementación se midió el desempeño académico y motivación de los estudiantes por medio de sus notas y una encuesta para obtener información sobre su experiencia de aprendizaje con ChatGPT.

Los resultados del estudio muestran que la implementación de ChatGPT en la enseñanza de la programación puede mejorar significativamente el aprendizaje de los estudiantes. Los estudiantes informaron una mayor comprensión de los conceptos de programación y una mayor confianza en su capacidad para programar lo que se tradujo en una mejor motivación hacia la programación.

En conclusión, la implementación de la IA en la enseñanza de la programación es un campo en constante evolución que puede ser de gran ayuda para mejorar el aprendizaje de los estudiantes y donde los profesores deberán hacer un enfoque adecuado en la ética para reforzar la honestidad académica y evitar el plagio. Al ser un tema emergente se necesitan más estudios para comprender el potencial de la IA en la enseñanza de la programación.

Proyectos CDIO: experiencias de diseño implementación en la Universidad del Quindío

Jorge Alejandro Aldana Gutiérrez — 2023-09-11

El currículo del programa de Ingeniería Electrónica se encuentra inmerso en el marco de educación en Ingeniería CDIO (Concebir, Diseñar, Implementar, Operar) otorgando una oportunidad única de formación a los estudiantes para interactuar con el entorno. En este plan de estudios se cuenta con los proyectos CDIO, espacios académicos vitales de desarrollo de soluciones en el entorno local y desarrollar habilidades para el desarrollo y gestión de proyectos en ingeniería, los cuales han sido estructurados con base en los siguientes lineamientos: 1. Gestión de la solución: definición y análisis del problema, establecimiento de criterios, consideración de posibles soluciones, selección de una solución, implementación y seguimiento de la solución; 2. Definición de roles: responsabilidades del profesor y los estudiantes en el proyecto; 3. Gestión de los interesados soportado en la gestión de proyecto del PMBOK®: identificación de los interesados, y gestión de la participación de los interesados en el proyecto; 4. Gestión de la alineación constructiva: alineación entre los resultados de aprendizaje previstos, las actividades de enseñanza-aprendizaje, y evaluación del aprendizaje. En este documento se describe la propuesta educativa y los resultados obtenidos. Entre los resultados se destacan proyectos desarrollados en cadenas de valor productiva como el café, el plátano y el bienestar ciudadano enmarcados dentro de los objetivos de desarrollo sostenible.

La cotutela de tesis doctoral como estrategia de internacionalización de los doctorados: Experiencias de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de La Sabana

Jairo Montoya — 2023-09-11

La internacionalización de la Educación Superior permite lograr fortalecer las dimensiones internacional e intercultural de los procesos de enseñanza-aprendizaje y de investigación. Entre los mecanismos más conocidos se encuentran: movilidad de estudiantes, docentes e investigadores, programas de doble titulación, proyectos de investigación conjuntos, internacionalización del currículo, conformación de redes, entre otros. Este artículo analiza la internacionalización de la investigación doctoral de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de La Sabana, Colombia, como caso de estudio, a través de la estrategia de tesis doctorales en cotutela (doble titulación) internacional. La tesis doctoral en cotutela consiste en la elaboración por parte de un doctorando o doctoranda de una investigación a nivel doctoral en cualquier campo del conocimiento, entre dos universidades de diferentes países, y co-dirigida por al menos un investigador de cada una de las dos Universidades o Instituciones participantes. La Facultad de Ingeniería de la Universidad de La Sabana ha implementado la realización de tesis doctorales en cotutela como una estrategia para fortalecer tanto la internacionalización de los programas de doctorado como las redes de colaboración con universidades fuera de Colombia. Este artículo presenta los resultados obtenidos de esta estrategia tanto a nivel de formación científica como personal de los doctorandos y doctorandas participantes en dichos proyectos.

Creación en aula de equipos de bajo costo para practicas académicas e Investigativas

Walter Pardavé Livia — 2023-09-11

El presente trabajo trata sobre el diseño, desarrollo y construcción de dispositivos electrónicos de medición de ruido ambiental y de material particulado (PM1.0, PM2.5 y PM10), que fueron generados por ideación creativa en las aulas de clases teniendo en cuenta que los equipos de monitoreo comercial son costosos, para ser implementados en las prácticas académicas de las asignaturas Contaminación de Aire y Control de Contaminación del aire del programa de Ingeniería Ambiental de la Universidad de Santander.

Estos equipos de bajo costo, permiten hacer mediciones, monitoreo y vigilancia en áreas urbanas, fábricas industriales y también en el campus Universitario, la cual permite tener prácticas con medición en diversos espacios, como en el tráfico de la ciudad, industrias del entorno de la ciudad y en ecosistemas como el sendero ecológico de la Universidad de Santander aledaño al campus Bucaramanga.

La ventaja comparativa de estas iniciativas es contribuir con soluciones creativas de bajo costo, pero de gran impacto a la problemática de la contaminación del aire y luego se plantean soluciones de medición y con esos datos tomar decisiones de mejora de la calidad de aire y de calidad de vida.

Se realizó validación de las mediciones realizadas con los dispositivos creados desde el aula y equipos comerciales de la empresa Induanálisis Ltda., encontrando errores de medición menores a 2.5% lo cual nos permite utilizar con precisión estadística los dispositivos Udes para prácticas de clase, trabajos de investigación y estudios a empresas del sector calidad de aire.

DEL AULA A LAS CALLES: Aplicativo SIRAMA para potenciar la recuperación y aprovechamiento de materiales

Walter Pardavé Livia — 2023-09-11

Los estudiantes manifiestan que la teoría no es suficiente para imaginarse la realidad de las industrias y otros escenarios del reciclado y recuperación de residuos, sugieren el uso de Apps, simuladores y trabajo con sectores necesitados (recicladores, población vulnerable) que puedan vivenciar con recursos multimediales. y a los que se puede apoyar con emprendimientos desde la formación Universitaria y aportar al cuidado del medio ambiente. Por lo anterior, se ha desarrollado un aplicativo móvil denominado “App SIRAMA Sistema de recuperación y aprovechamiento de materiales”, herramienta TIC que es un recurso innovador y creativo en la asignatura, que básicamente tendrá las siguientes opciones desde el Smartphone:

- Tutorial del curso

- Glosario de términos relacionados con diversos materiales descritos de forma sencilla

- Información sobre las Tecnologías básicas para procesos de aprovechamiento y recuperación de residuos

- Información de formas de comercialización de los materiales reciclables

- Base de datos de empresas que forman parte de la cadena de recuperación de materiales reciclables

- Canales de comunicación directa con docentes y/o estudiantes de la asignatura para los actores de la cadena del reciclado y aprovechamiento de materiales.

El App SIRAMA desarrollado se considera que es la primera versión, la cual está dirigido a los estudiantes de la asignatura, además también a los actores de la cadena del reciclado de materiales como: Recolectores, bodegas primarias, compradores mayoristas y empresarios o industriales que obtienen diversos productos con algún valor agregado.

Introducción de los principios de la química verde a los procesos de enseñanza en laboratorios universitarios

Dorian Prato García — 2023-09-11

Los doce principios de la química verde propuestos por Anastas y Warner en 1998 manifiestan algunas de las características que deberían presentar productos y procesos con el fin de eliminar o minimizar el uso y/o la generación de sustancias tóxicas. Dichos principios consideran, en el mejor de los casos, todas las etapas que constituyen el ciclo de vida de un producto, bien o servicio. Este trabajo recoge algunas de las actividades que se han desarrollado en los últimos años en el curso de Química Verde que se oferta en la Universidad Nacional de Colombia Sede Palmira. Teniendo en cuenta las características de los ensayos que se realizan, se procedió a identificar aquellos que presentan consumos elevados de recursos naturales (agua y energía) o que involucran el uso de tóxicos. Los ensayos intervenidos fueron: 1) coagulación, 2) titulación, 3) demanda química de oxígeno, 4) espectrofotometría, y 5) cuantificación de azúcares totales. El desarrollo de los ensayos a microescala permitió reducir (~90%) el consumo de reactivos, la generación de residuos (Cr⁶⁺, H₂SO₄, Hg, Ag) y el consumo de agua destilada en los ensayos 1, 3 y 5. Para el ensayo de titulación ácido-base (2) fue necesario el desarrollo de un sistema de agitación a la medida del proceso; dicho sistema fue construido con partes (ventilador de computadora, imanes de neodimio, acrílico) que se pueden encontrar en una tienda de electrónica (por menos de 6 dólares) o que están disponibles en nuestros hogares y que los han clasificado como "basura tecnológica”. La titulación a microescala redujo el consumo de reactivos y la generación de residuos (90%); adicionalmente, el uso del sistema de microagitación permitió que el consumo de energía pasara de 600Wh a menos de 0.6 Wh. El ensayo 4, análisis cinético de la degradación de un colorante, por espectrofotometría, fue realizado mediante un sistema de muestreo en línea con un volumen de reacción de 10 mL (reducción volumen ~95%). La adquisición de los datos se realizó en tiempo real mediante el software disponible para el equipo (OceanView 1.6.7 spectroscopy software, Ocean Insight, USA). Este montaje permitió suprimir el error asociado a la preparación de los viales para muestreo, el uso de solventes (metanol y/o isopropanol) y el consumo de agua destilada y tratada para completar los ensayos. Finalmente, además de minimizar/eliminar el consumo o la generación de productos tóxicos, es posible reducir el costo operativo de los ensayos (>50%) y la huella de carbono (70%) asociada a estos. Se debe destacar que este tipo de ensayos reduce riesgos y permiten fomentar el desarrollo de soluciones simples y eficientes a problemas cotidianos durante la ejecución de las prácticas de laboratorio.

Aprendizaje de ingeniería. ¿Estamos haciendo la tarea?

Juan Antonio Acosta Gempeler — 2023-09-11

La pandemia de la COVID 19 llevó a las universidades a adaptarse rápidamente al entorno virtual, para seguir formando a los futuros profesionales. Sin embargo, se plantean las preguntas, por una parte, de si los estudiantes están comprometidos por su formación, y por otra, si los esfuerzos de los profesores y directivas están dando resultados. Adicionalmente, en este artículo se reflexiona sobre la forma en que se está llegando a los estudiantes y si se ellos están recibiendo los conocimientos y la formación que requieren. Además, se cuestiona si las instituciones de educación superior están respondiendo a las necesidades de formación y si es papel de los profesores dedicarse a asuntos de orden administrativo más que a la enseñanza integral de los estudiantes. Se concluye que, en tiempos de post pandemia, es fundamental repensar la forma en que se está llegando a los estudiantes y cómo se están formando profesionales comprometidos con su carrera y con la sociedad.

Gamificación en la enseñanza de Lean Project Management en ingeniería civil

Adriana Gómez Cabrera — 2023-09-11

Los proyectos de construcción a nivel global y a lo largo de la historia se ven enfrentados a la necesidad de aumentar su productividad. Una necesidad que surge a partir de los requerimientos de tiempo, costo y calidad que son definidos en las etapas tempranas de los proyectos. Lean Project Management agrupa los principios de las filosofías Lean Construction y Lean Thinking, permitiendo analizar la cadena de valor de los proyectos de construcción mediante la disminución de las pérdidas y reprocesos. Por lo tanto, existe la necesidad de integrar los principios y herramientas Lean a los proyectos de construcción para lograr una eficiente gestión de pérdidas. Sin embargo, la enseñanza de sistemas de producción y herramientas Lean es un reto para los educadores del área de la construcción, el cual se surge de la dificultad de simular en el aula los escenarios a los que se enfrentarán los profesionales de la industria. Así, se requiere que el desarrollo de los cursos de gestión de proyectos en ingeniería civil sea complementado con clases teóricas y prácticas que aborden diferentes actividades de gamificación y aprendizaje activo. El presente trabajo muestra los resultados de medir la eficacia de realizar diferentes juegos en el aula para formar a los estudiantes en Lean Project Management. El objetivo es el trabajo colaborativo para retroalimentar el aprendizaje, teniendo en cuenta que en la literatura la implementación de juegos pedagógicos ha tenido un alto potencial para mejorar los procesos de educación en la construcción, desarrollando ejercicios de aprendizaje activo que simulen las prácticas y vivencias del sector. Este trabajo incluye los resultados de diferentes juegos a nivel de pregrado y posgrado en el Departamento de Ingeniería Civil de la Pontificia Universidad Javeriana, incluyendo un juego de aviones de papel para apoyar la enseñanza de sistemas de producción; “Parade of Trades” en el cual se simula un proceso de construcción y “The Ball Game” en el cual se analiza la eliminación de pérdidas y el mejoramiento continuo, entre otros. Los resultados muestran que la enseñanza de los conceptos de Lean Project Management a través de actividades de gamificación mostró un impacto positivo en la adquisición de conocimientos, lo cual se evidencia a través de encuestas pre-juego y post-juego. Asimismo, los estudiantes manifestaron una alta aceptación hacia esta metodología de enseñanza y aprecian el aprendizaje activo, los comentarios de los estudiantes recogidos en la encuesta posterior al juego fueron positivos. Asimismo, los profesores muestran una percepción positiva del aprendizaje a través del desarrollo de estrategias sencillas de enseñanza activa y manifiestan la necesidad de ampliar la oferta y profundidad de la formación en este aspecto. Finalmente, se plantean estrategias para seguir propagando el aprendizaje activo en el aula, mejorando la experiencia de aprendizaje tanto para el profesorado como para los estudiantes.

Desarrolla tu creatividad ingeniero

Luis Carlos Torres Soler — 2023-09-11

La educación en ingeniería antes, y ahora en esta sociedad de la información requiere de procesos educativos que impulsen la innovación, la creatividad, la comprensión de la complejidad y que lleve a las personas a desarrollar sus distintas capacidades, además que elaboren métodos para un aprendizaje significativo y se formen para abordar de manera global los distintos problemas complejos en su entorno, ojala con enfoque, conocimientos e interacciones multidisciplinarias, a la vez, salga a flote su creatividad, la cual se requiere para que las soluciones suplan las demandas de una sociedad futura. Un pensamiento creativo, procesos y métodos nuevos pueden ser parte del desarrollo de nuevas estrategias en las empresas y organizaciones con el fin de competir en el mercado global mediante nuevos productos innovativos. La ingeniería es una disciplina que permite el desarrollo de la creatividad dadas las distintas asignaturas que existen en su pensum y que deben interrelacionarse para gestionar conocimiento, para realizar diversos procesos investigativos, para comprender las variadas interacciones y la complejidad que existe en una situación.

La ingeniería química como pilar de desarrollo sostenible en la región caribe colombiana

Natalia Terán — 2023-09-11

El mundo actual presenta retos derivados del aumento en consumo de recursos, materiales y energía, los cuales deben satisfacerse de manera sostenible. Lo anterior, demanda nuevos paradigmas en la formación de los ingenieros químicos, lo que hace necesario evaluar el estado actual de los ejes principales que se enseñan en estos programas académicos, con el fin de orientarlos a los requerimientos de su región de impacto. En Colombia, la región caribe es la segunda economía de mayor importancia del país, que además presenta unas condiciones ambientales y sociales que pueden afectar el desarrollo de la profesión. En el presente trabajo, se analizan los programas de ingeniería química de la región, considerando perfiles, competencias, currículos e indicadores, en comparación con el sector industrial de la región y la empleabilidad de los ingenieros químicos, con el objetivo de encontrar fortalezas y oportunidades de mejora. Se identificaron cuatro programas de ingeniería química, centralizados en Barranquilla y Cartagena, tanto de carácter público como privado, con diferencias significativas en indicadores de registro académico y similitudes en contenidos curriculares. Así mismo, se evidencia la importancia de realizar cambios curriculares, enfocados hacia el desarrollo de competencias, a través de estudios de caso que aborden el uso de energías renovables y menor impacto ambiental. Lo anterior, permitiría la alineación con las políticas que pretende implementar el nuevo gobierno colombiano hacia la transición energética, siendo el ingeniero químico un pilar para el desarrollo sostenible de la región caribe, a través de estrategias como la alianza multisectorial academia-industria-gobierno-sociedad.

Un panorama del emprendimiento como opción de práctica profesional de final de carrera en las principales facultades de ingeniería del Colombia

Lineth Gisela Ramírez Moreno — 2023-09-11

El emprendimiento impulsa el crecimiento económico y social de un país, promueve la competitividad, la productividad y la creación de nuevos empleos. El Gobierno colombiano ha priorizado el emprendimiento en sus diferentes planes de desarrollo y ha materializado sus esfuerzos en la Ley 2069 de 2020, la cual apoya el surgimiento, crecimiento, consolidación y sostenibilidad de las empresas, con el fin de aumentar el bienestar social y generar equidad en Colombia. Uno de los cinco ejes en los que se fundamenta esta Ley, se enfoca en mejorar las habilidades de los emprendedores a partir de la educación en emprendimiento, debido a que dentro de las debilidades para la implementación de una cultura emprendedora se encuentra precisamente el bajo desarrollo de las habilidades blandas y duras y los conocimientos específicos para emprender.

Si bien la Ley 2069 de 2020 permite el desarrollo de proyectos de emprendimiento e innovación como requisito para obtener el título profesional, no se tiene claro si en las instituciones de educación superior y particularmente en las facultades de ingeniería del país, tienen esta opción dentro de su currículo. Por tal motivo, en este estudio se hace una revisión preliminar de la existencia de este tipo de trabajo de grado para obtener el título profesional, entendiendo la práctica en emprendimiento como un espacio orientado hacia la creación y consolidación de un proyecto empresarial del estudiante.

A través de un estudio descriptivo, se analiza el caso de las principales facultades de ingeniería del país. Los resultados evidencian que el 65% de las instituciones revisadas cuentan con la opción de empresarismo o emprendimiento como práctica de final de carrera para optar por el título de ingeniería. También queda en evidencia el apoyo de los programas o centros de emprendimiento propios de las instituciones, en el 77% de los casos donde existe este tipo de práctica. Igualmente, se muestran diferentes esquemas de apoyo y requisitos exigidos en los casos analizados.

Aprendizaje inmersivo de procedimientos seguros mediante realidad extendida. Taller de Maderas-EDI

Luis Eduardo Bautista Rojas — 2023-09-11

Los Entornos Inmersivos de Aprendizaje con Realidad Extendida (XR) han transformado la educación, mejorando el proceso enseñanza-aprendizaje en áreas como la seguridad industrial. Un caso de estudio en la Escuela de Diseño Industrial - UIS aborda la enseñanza de seguridad industrial en talleres de maderas. El proyecto diseñó un entorno de entrenamiento seguro para el uso de la sierra de banco, con propósitos de aprendizaje y reducción de riesgo para los estudiantes durante sus prácticas. Para el desarrollo del entorno, se efectuó un análisis cognitivo de tareas (CTA) y se aplicó un modelo instruccional de cuatro componentes (4C/ID) con escenarios que conectan el diseño de tareas con principios de diseño multimedia. Se realizó una prueba experimental con cuarenta y tres participantes. Los resultados mostraron incremento en la retención y transferencia de aprendizaje, así como un incremento en el desempeño de los participantes.

Validación de un instrumento de medición de competencias ciudadanas y de liderazgo, mediante teoría de respuesta al ítem

Juan Carlos Lopera Téllez — 2023-09-11

Las competencias ciudadanas y de liderazgo son habilidades esenciales que deben ser desarrolladas por los estudiantes universitarios, ya que tienen una gran influencia en su desempeño profesional y en sus interacciones sociales. Estas habilidades son consideradas "competencias personales", "transversales" o "blandas", las cuales se tienen en cuenta en los diferentes procesos de acreditación nacional e internacional; sin embargo, su trazabilidad no siempre es fácilmente evaluada. Con el fin de potenciar estas competencias en sus estudiantes, la Universidad Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito ha iniciado un proyecto para identificar estrategias efectivas. Para llevar a cabo este proyecto, se ha creado un instrumento de medición que permite identificar las habilidades en los estudiantes de primer semestre de distintas carreras en ingenierías y otras ciencias. Para validar el instrumento, se ha utilizado la Teoría de Respuesta al Ítem (TRI), una técnica estadística que permite analizar pruebas o cuestionarios de medición de características en un individuo, y que permitan medir el conocimiento de una persona en función de las respuestas del cuestionario planteado. La TRI es una herramienta muy útil en la psicometría, ya que permite medir características complejas, como las habilidades ciudadanas y de liderazgo, que son difíciles de medir con precisión mediante otros métodos. En la ponencia se presentan los resultados de la validación del instrumento, en donde se han identificado las preguntas que presentan mayor y menor complejidad para los estudiantes, lo que permitirá mejorar la calidad del instrumento. Además, se ha evaluado la calidad de los ítems del instrumento, lo que es fundamental para asegurar que las preguntas sean adecuadas para medir las competencias ciudadanas y de liderazgo de los estudiantes. La evaluación de la calidad de los ítems permite determinar si las preguntas miden lo que se pretende medir, si son adecuadas para el nivel de dificultad de los estudiantes y si son relevantes para las competencias que se quieren medir. Con el objetivo de asegurar la eficacia del proceso, se hizo un pilotaje observando la necesidad de reformular algunas preguntas para que el instrumento pudiera ser aplicado de forma concluyente y pueda ser utilizado como punto de partida para el planteamiento de futuras estrategias. Es importante destacar que el instrumento utilizado ha sido diseñado específicamente para medir las competencias ciudadanas y de liderazgo en los estudiantes universitarios en sus primeros semestres, lo que permitirá desarrollar estrategias efectivas para potenciar estas habilidades en los futuros profesionales egresados de la Universidad Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito.

Identificación y validación del proceso de enseñanza-aprendizaje en el programa de ingeniería administrativa de la Institución Universitaria Pascual Bravo

Felipe Garzón Torres — 2023-09-11

Actualmente los procesos de enseñanza-aprendizaje han evolucionado con cambios en los roles del docente y los estudiantes, puesto que el docente se convierte en un guía, resuelve dudas y otorga parte del protagonismo al estudiante, quien ya no solo cuenta con el conocimiento que transmite el docente, sino que también, puede aprovechar herramientas tecnológicas y material autorizado. Si bien, la tendencia de este nuevo paradigma es creciente, su uso aún no es tan pronunciado, por lo que deja a la instrucción tradicional como método principal y al docente como encargado de proporcionar al estudiante todo lo que necesita, convirtiéndolo así en un sujeto pasivo en el proceso de enseñanza-aprendizaje.

La implementación de metodologías de enseñanza-aprendizaje que se ajusten a la época y dinámica del contexto es fundamental, de ellas dependen los docentes para formar actitudes y habilidades en los estudiantes y crear ambientes propicios y óptimos para el desempeño del aprendizaje. Por ello, se identificaron y validaron las metodologías de enseñanza-aprendizaje empleadas en el programa de Ingeniería Administrativa de la Institución Universitaria Pascual Bravo, por medio de una entrevista estructurada con los docentes y una encuesta con los estudiantes para evidenciar las metodologías aplicadas por los docentes y aquellas que los estudiantes realmente perciben y consideran más efectivas para su proceso de enseñanza-aprendizaje. Lo cual, favoreció que la correlación de los resultados evidenciara el porcentaje de concordancia o disconformidad por grupo de metodologías.

Cabe aclarar que, entre las metodologías de enseñanza-aprendizaje encontradas para las áreas de administración e ingeniería (ya que se trata del programa de Ingeniería Administrativa), se identificaron 9, las cuales fueron clasificadas en 3 grupos: El grupo A consta de metodologías que tienen en común el trabajo en equipo y la autonomía del estudiante al aplicar lo teórico en lo práctico. En el grupo B se resalta el dinamismo y el protagonismo del alumno en su aprendizaje. En el grupo C se encuentran metodologías con características singulares respecto al desarrollo de las mismas.

El contraste entre docentes y estudiantes se realizó con base a 11 módulos académicos de aprendizaje, los cuales corresponden a los específicos del programa. Por esta razón, se establece que hay concordancia, cuando en cada grupo de metodologías de enseñanza-aprendizaje (A, B, C) tanto en el profesor (lo que indica) como en el estudiante (lo que percibe) están alineados, por el contrario, se instaura una disconformidad.

En el Grupo A y B, se evidencia que en el 18% y en el 54% de los módulos hay concordancia entre las metodologías que emplea el docente y las que percibe el estudiante. En cambio, se encontró que en el grupo C hay una disconformidad. En base a ello, se concluye que los docentes implementan una combinación de metodologías que les permite desenvolverse de una mejor manera en el proceso de enseñanza-aprendizaje, logrando así, que los estudiantes alcancen las competencias requeridas, sin embargo, esto no garantiza que los estudiantes logren percibir con exactitud las metodologías empleadas por el docente.

CodeF@ctory-UDEA. Fábrica-Escuela de software del programa de ingeniería de sistemas de la Universidad de Antioquia

Diego José Luis Botía Valderrama — 2023-09-11

El programa de Ingeniería de Sistemas de la Universidad de Antioquia, dentro de su proceso de transformación curricular, estableció una nueva estrategia denominada CodeF@ctory la cual es coherente con los procesos de innovación y flexibilidad curricular y que busca involucrar a los estudiantes en los procesos reales de construcción de software por medio una fábrica – escuela de software que integre todos los cursos de la línea académica de Ingeniería de Software y Sistemas de Información, a través del desarrollo de un proyecto único y utilizando el Framework SCRUM. Con la fábrica-escuela CodeF@ctory se busca contar con un escenario de enseñanza-aprendizaje que emule un ambiente de desarrollo de software muy cercano al empleado en la industria; donde su objetivo es lograr que los estudiantes puedan aprender-haciendo, tanto los conceptos de la ingeniería de software, como los métodos, técnicas y herramientas usadas en el desarrollo de software moderno.

Consultorio logístico como espacio de enseñanza/aprendizaje en la Corporación Universitaria Adventista

Adriana Jiménez Ortiz — 2023-09-11

Este proyecto tiene como finalidad crear un espacio de enseñanza aprendizaje que beneficie a los estudiantes de la Corporación Universitaria Adventista (UNAC). El consultorio se convertirá en una fuente de acercamiento de la institución desde el programa de Ingeniería Industrial con las empresas para impactar desde la academia, el mejoramiento de los procesos en la cadena de abastecimiento de estas. Esta iniciativa proporcionará oportunidades para mejorar habilidades, expandir conocimientos y vincularlos con la práctica de diversas empresas y procesos. El objetivo es ofrecer experiencias reales que refuercen los conceptos adquiridos alrededor de la carrera. Actualmente la Corporación Universitaria Adventista (UNAC) no cuenta con un espacio académico/laboral, para generar un acercamiento al mejoramiento de procesos de empresas internas o externas a la institución, esto es importante para los estudiantes porque les permite adquirir los conocimientos y competencias adecuados durante la etapa final de estudio, llevándolos a ser más competitivos en el mundo laboral. Los estudiantes de los últimos semestres de Ingeniería Industrial que cursen las asignaturas de proyectos de grado podrán brindar asistencia logística en procesos de la cadena de suministros a empresas, microempresas y Pymes del valle de Aburrá, fortaleciendo su perfil profesional. La creación de un consultorio logístico en la Corporación Universitaria Adventista UNAC, permitiría a los estudiantes practicar en escenarios reales y adquirir habilidades prácticas que les serán útiles en su futuro profesional. Esto les daría una ventaja competitiva en el mercado laboral. La creación de un consultorio logístico dentro de una universidad permitiría a la industria tener acceso a una fuente de egresados competentes para cubrir puestos de trabajo en el campo de la logística y la gestión de la cadena de suministro.

Implementación de la política de resultados de aprendizaje institucional para el desarrollo de estándares de alta calidad

Luz Marina Patiño Nieto — 2023-09-11

El presente documento es el trabajo del equipo de calidad para dar respuesta a la normatividad del Ministerio de Educación y los estándares institucionales, todo en el marco de un proceso de transformación e innovación del Sistema de Aseguramiento de la Calidad en Colombia para la institución realizado entre los años 2019 y 2020, este es asociado con la incorporación de manera transversal tanto en el Decreto 1330 de 2019 del Ministerio de Educación Nacional, como en el Acuerdo 02 de 2020 de Acreditación de Alta Calidad del CESU, de los Resultados de Aprendizaje (RA); es por esto que la Universidad ha implementado procesos de mejoramiento continuo de la calidad académica según las disposiciones actuales del Ministerio de Educación Nacional y aprobó mediante el Acuerdo No. 22 del 27 de mayo de 2021, la Política Institucional de RA, la cual cuenta con un Plan Institucional para la identificación, definición, implementación, seguimiento y Evaluación de los RA, establecido en cuatro etapas: Fase I sensibilización, Fase II adopción, Fase III apropiación e implementación y finalmente la Fase IV de seguimiento y evaluación de los RA.

Es así como la Subdirección Académica de la Universidad Francisco de Paula Santander Ocaña, con el propósito de dar cumplimiento a la Política Institucional de RA, define estrategias y metas para que los programas académicos, a través de sus Comités Curriculares, cuenten con las herramientas para la identificación, definición, implementación y seguimiento y evaluación de los RA.

De manera adicional, se propone un análisis desde el enfoque pedagógico constructivista social, que establece el Proyecto Educativo Institucional (PEI) con el fin de incluir las estrategias pedagógicas que se implementarán en el programa, tales como: desarrollo de cátedra en el aula, talleres, trabajos de investigación, trabajos en grupos, exposiciones, entre otros, para describir cómo conduce las actividades formativas y de evaluación a los logros de los RA. También se formaliza este modelo a través de distintos actos administrativos para la conformación del Comité Institucional de Resultados de Aprendizaje, quienes tienen a cargo la apropiación, implementación, acompañamiento, desarrollo y seguimiento del proceso con miras a contribuir con la asociación o alineación de los RA en el quehacer académico.

Estrategias para el desarrollo de competencias blandas en la formación de profesionales: Experiencia COIL Unibague-Udep

Carlos Antonio Meisel Donoso — 2023-09-11

El presente artículo propone estrategias para el desarrollo de competencias blandas (Trabajo en Equipo, Comunicación Efectiva y Pensamiento Crítico) en el marco de la experiencia COIL entre la Universidad de Ibagué (Colombia) y la Universidad de Piura (Perú). Las propuestas de estrategias se basan en la ejecución y perfeccionamiento de seis (06) experiencias COIL, desde el 2020 hasta la fecha. El artículo describe la estructura de organización de la experiencia COIL, las actividades desarrolladas y las herramientas tecnológicas que las soportan. Finalmente, se describen las conclusiones referidas a la aplicación de la metodología COIL como herramienta para potenciar el desarrollo de habilidades blandas de los estudiantes de Instituciones Educativas Superior (IES).

Caracterización de los errores, dificultades y obstáculos en estudiantes de ingeniería industrial en la solución de problemas de distribución en planta

Santiago Salazar Urazan — 2023-09-11

En el ámbito educativo, es necesario comprender los desafíos que enfrentan tanto los profesores como los estudiantes para poder diseñar estrategias efectivas de enseñanza y aprendizaje. El presente estudio de investigación se centra en analizar las dificultades, obstáculos y errores presentes en un curso de distribución de planta dentro de la carrera de Ingeniería Industrial. El enfoque principal es resolver problemas contextualizados en dicho curso, utilizando enfoques teóricos y resultados de investigación en la didáctica de las matemáticas. Esto permite ampliar la perspectiva de investigación en el campo de la educación matemática, específicamente en la formación profesional de ingenieros industriales.

Estrategia de gamificación para la formación de estudiantes de ingeniería: caso de estudio con Lean Manufacturing

Gloria Piedad Gasca Hurtado — 2023-09-11

Las metodologías de mejoramiento continuo permean los procesos de los diferentes sectores económicos. Una de las metodologías más relevantes es Lean Manufacturing que se aborda tanto en Ingeniería de Sistemas como en Ingeniería Industrial. Una dificultad de la enseñanza del mejoramiento continuo está asociada con su alto componente teórico y el nivel de abstracción requerido. Pero dado que la gamificación promueve la motivación y el compromiso al incluir elementos de juego en el contexto educativo, se ha identificado que es posible enseñar los principios de Lean Manufacturing a partir de una actividad gamificada. Lean Poker Card es una actividad que se desarrolla durante seis iteraciones en equipos de cuatro integrantes. El objetivo de este trabajo es caracterizar esta actividad identificando los principios de gamificación incorporados en las iteraciones que se llevan a cabo. Como parte de este trabajo se reportan los resultados de aplicar esta actividad en grupos de estudiantes de Ingeniería de Sistemas e Ingeniería Industrial. Se evidencia una disminución en el tiempo de ejecución de cada iteración, determinado a partir de una gráfica de consolidación de tiempos y la buena percepción tanto de los estudiantes como de los profesores frente a la inclusión de este tipo de actividad en el aula de clase. El trabajo futuro está relacionado con la medición de factores como la motivación, la comunicación o el trabajo en equipo utilizando estudios empíricos de investigación.

Medición de los resultados de aprendizaje a partir de la práctica empresarial en programas de ingeniería bajo modalidad dual

Alejandro Medina Contento — 2023-09-11

La medición de resultados de aprendizaje - RDA se constituye en un reto para todos los programas de educación superior del país, teniendo en cuenta que las universidades deben ver la evaluación más allá de un resultado cuantitativo individual del estudiante, para buscar mecanismos que permitan monitorear que los egresados de un programa académico adquieran el aprendizaje esperado. En este sentido, los programas bajo modalidad dual cuentan con la empresa como laboratorio natural para el desarrollo de las competencias del futuro profesional, convirtiéndose en el escenario ideal para la medición del logro o no de los RDA en los estudiantes, de allí la oportunidad de establecer un proceso sistemático en el cual se logre realizar seguimiento y mejora de los RDA.

En los programas de Ingeniería bajo modalidad dual de la von Humboldt se actualiza de manera permanente una guía ocupacional, donde se identifican las funciones que puede desarrollar un estudiante en cada una de sus prácticas empresariales; tomando como base esta guía ocupacional, desde el inicio de la práctica empresarial se establecen las actividades que desarrollará el estudiante y la forma como éstas se alinean a cada uno de los RDA del programa; una vez iniciada la práctica y durante su desarrollo, el docente hace un acompañamiento individual al estudiante, al tutor empresarial (persona que acompaña de manera permanente y directa el proceso) y a la empresa, que tiene como objetivo realizar un seguimiento al nivel de desarrollo de cada uno de los RDA planteados para el proceso de práctica empresarial. Al cierre de la práctica empresarial se realiza un proceso de evaluación junto con el tutor empresarial, espacio que permite identificar el logro de los RDA, recolectando las evidencias y estableciendo posibilidades de mejora en el estudiante y el currículo, convirtiéndose ésta en la herramienta para establecer los planes de mejora que requiere el programa.

En este trabajo se desarrolla una experiencia significativa que permite evidenciar cómo las prácticas empresariales tienen un papel protagónico en la medición y mejora de los RDA para un programa de Ingeniería bajo modalidad dual, puesto que es en escenarios reales donde se logra comprobar y tener la certeza que el futuro profesional haya adquirido los conocimientos esperados.

Resultados de Aprendizaje (RA), una experiencia en programas de ingeniería con una mirada sistémica

Juan Manuel Rúa Ascar — 2023-09-11

Los procesos educativos en los programas de ingeniería exigen cada vez más métodos y estrategias de enseñanza y evaluación alineados y en constante actualización con respecto a las necesidades del entorno productivo, social y los avances tecnológicos.

Es así como las instituciones educativas buscan ofrecer programas de formación que respondan a las exigencias sociales, además, en aras de evidenciar y certificar sus procesos educativos, se someten de manera voluntaria a entidades gubernamentales de acreditación nacional como el Consejo Nacional de Acreditación CNA y las agencias internacionales como el Sistema Regional de Acreditación para la Educación Superior en el Mercosur y Estados Asociados, ARCU-SUR, Acreditation Board of Engineerring and Technology ABET, European Acreditation of Engineerring Programmes EUR-ACE, sistema de aseguramiento de la calidad a nivel europeo de la educación en ingeniería. Cuyo objetivo es fomentar la calidad universitaria, el mejoramiento de la formación y empleabilidad de los egresados, promoviendo el reconocimiento de títulos y la movilidad para aumentar la visibilidad y el atractivo de las instituciones universitarias.

De esta manera las instituciones integran sus procesos académicos de diseño curricular, la enseñanza, la evaluación a los sistemas internacionales en busca de garantizar oportunidades laborales y de movilidad a sus estudiantes y egresados no solo a nivel nacional, sino también internacional. Debido a lo anterior, el presente trabajo tiene como propósito describir la experiencia en la aplicación de una metodología sistémica para el seguimiento y evaluación de los resultados de aprendizaje en un programa de ingeniería.

Plataforma transmedia para la gestión de la experiencia mayor de diseño de los estudiantes de ingeniería electrónica de la Universidad Industrial de Santander

Óscar Quiroga Quiroga — 2023-09-11

Este artículo presenta la implementación de una plataforma transmedia en el programa de ingeniería electrónica de la Universidad Industrial de Santander (UIS) para enriquecer la experiencia mayor de diseño en la modalidad de proyecto de grado. La plataforma funciona como un sistema de gestión de proyectos de capstone design, facilitando la recopilación de evidencias, la divulgación, el acceso a recursos relevantes y la interacción entre estudiantes, profesores y mentores. Además, facilita el fortalecimiento de habilidades y competencias esenciales para la ingeniería, como la comunicación efectiva, el trabajo en equipo y la resolución de problemas complejos. La implementación de la plataforma ha demostrado resultados positivos, incrementando la calidad de los trabajos y mejorando las habilidades de los estudiantes. Asimismo, ha generado un efecto social beneficioso al promover la colaboración y la interacción entre los participantes del capstone design, fortaleciendo la cultura de la innovación y la motivación de los estudiantes. A pesar de los desafíos enfrentados, la plataforma sigue evolucionando y se plantea su expansión a otros programas académicos, así como la integración de nuevas funcionalidades basadas en las necesidades y la retroalimentación de los usuarios.

Una experiencia sobre el proceso de medición del SO7

Homero Ortega — 2023-09-11

En el modelo de acreditación ABET, la formación en un programa de ingeniería gira en torno a siete (7) Student Outcomes (SOs) que abarcan las capacidades básicas que debe desarrollar el estudiante antes de enfrentarse al ejercicio profesional. En ese modelo, el SO7 trata de la capacidad de adquirir y aplicar nuevos conocimientos según sea necesario, utilizando estrategias de aprendizaje apropiadas. No obstante, valorar el nivel de desempeño que logran los estudiantes en este SO7 resulta un desafío, por lo cual en los programas de Ingeniería Eléctrica e Ingeniería Electrónica de la Universidad Industrial de Santander, se ha desarrollado una metodología sencilla para hacer esa evaluación y detectar oportunidades de mejora para los programas.

En este trabajo, se explica el proceso de diseño del instrumento, la forma en que se aplica a lo largo de un curso y cómo se preparan los estudiantes para aumentar la sensibilidad de las mediciones. Todo comienza con el diseño de la herramienta de evaluación, su lanzamiento en forma de desafío de investigación para los estudiantes durante una clase práctica. A lo largo del semestre, los estudiantes siguen varias fases para adquirir y aplicar nuevos conocimientos, pero también se implementan algunas estrategias pedagógicas para permitir que los estudiantes se empoderen y demuestren sus habilidades para adquirir nuevos conocimientos. Finalmente se muestran algunos resultados que se obtuvieron para el SO7 en los dos programas mencionados y se resalta la importancia de este SO para el desarrollo profesional de un ingeniero.

Smartphones para educar: hub de innovación en la enseñanza de física experimental usando los sensores de los teléfonos inteligentes

John Taborda — 2023-09-11

Se presenta la concepción, diseño y puesta en marcha de un hub de innovación para la enseñanza de física experimental usando los sensores de los teléfonos inteligentes (o smartphones). El hub de innovación se fundamenta en el trabajo en red entre profesores y estudiantes universitarios de países iberoamericanos (España, Cuba y Colombia), a partir de procesos y proyectos de cooperación internacional. Así mismo, al interior del nodo de cada país, se busca dinamizar el trabajo en red entre universidades y colegios, a partir del fortalecimiento de la enseñanza de la física al interior de las facultades de ingeniería, así como de la transferencia de conocimiento a escuelas y colegios, a partir de los proyectos de aula desarrollados por estudiantes universitarios, compartidos en entornos escolares. El avance vertiginoso de las Tecnologías de Información y Comunicaciones (TIC) ha traído consigo el desarrollo de los teléfonos móviles hasta llegar a las versiones actuales de los llamados teléfonos inteligentes. La gran variedad de sensores que portan los convierte en dispositivos portátiles muy amenos y atractivos para el desarrollo de innovaciones docentes. Los teléfonos inteligentes pueden ser vistos como laboratorios docentes de Física de bolsillo si pensamos en su portabilidad, conectividad y precisión de sus sensores, cuando estos últimos son utilizados como instrumentos de medición. Los smartphones comenzaron a utilizarse en la docencia desde hace relativamente poco tiempo. Muchos han sido los artículos publicados desde entonces (más de 150) en relación con el uso de sus sensores como instrumentos de medición. La mayoría de estos artículos han sido publicados en revistas emblemáticas de la enseñanza de la física, tales como: European Journal of Physics, American Journal of Physics, Revista Brasileira de Ensino de Física, Physics Education, The Physics Teacher y la Revista Española de Física. Los alumnos utilizan su propio teléfono como instrumento de medición, donde los sensores son controlados mediante aplicaciones gratuitas para móviles. La idea no es exactamente buscar la precisión, más bien se busca que los alumnos puedan interpretar los fenómenos físicos de una forma más clara e inmediata. Las Apps disponibles permiten usualmente visualizar los datos medidos en tiempo real o exportarlos a fichero para su análisis posterior. Se espera que a partir de la puesta en marcha del hub de innovación “Smartphones para Educar: Laboratorios STEM en tus Manos”, se puedan replicar las experiencias en el aula universitaria con estudiantes de las escuelas y colegios, a partir de talleres de apropiación tecnológica presenciales, virtuales y/o híbridos. De igual forma, se visiona que, en el nodo de Colombia, en el mediano plazo, el hub de innovación pueda hacer parte del programa nacional “Computadores para Educar”, donde se pueda ampliar el alcance del proyecto e impactar de una forma más contundente la educación en estados precedentes, con énfasis en la educación campesina y rural, en diferentes regiones del país.

gratuitas para móviles. La idea no es exactamente buscar la precisión, más bien se busca que los alumnos puedan interpretar los fenómenos físicos de una forma más clara e inmediata. Las Apps disponibles permiten usualmente visualizar los datos medidos en tiempo real o exportarlos a fichero para su análisis posterior.

Se espera que a partir de la puesta en marcha del hub de innovación “Smartphones para Educar: Laboratorios STEM en tus Manos”, se puedan replicar las experiencias en el aula universitaria con estudiantes de las escuelas y colegios, a partir de talleres de apropiación tecnológica presenciales, virtuales y/o híbridos. De igual forma, se visiona que en el mediano plazo, el hub de innovación pueda hacer parte del programa nacional “Computadores para Educar”, donde se pueda ampliar el alcance del proyecto e impactar de una forma más contundente la educación en estados precedentes, con énfasis en la educación campesina y rural, en diferentes regiones del país.

Impacto de la práctica de final de carrera en la modalidad de emprendimiento en egresados de ingeniería: un estudio de caso

Silvia Teresa Morales Gualdrón — 2023-09-11

En la actualidad es ampliamente reconocido que la actividad emprendedora, particularmente la creación de nuevas empresas, contribuye a la generación de empleos, a la movilidad social y económica, a la innovación, y al mejoramiento del nivel de competitividad de las regiones en donde se desarrolla. Lo anterior ha convertido la generación de nuevas iniciativas empresariales en un tema central en las agendas gubernamentales y académicas, al ser incluido incluso dentro de los Objetivos de Desarrollo Sostenible de las Naciones Unidas. En este contexto, las Facultades de ingeniería también están llamadas a desarrollar competencias de emprendimiento en sus estudiantes, de tal forma que los ingenieros del futuro generen nuevas organizaciones innovadoras y comprometidas con la sostenibilidad. Incluso, algunas Facultades de ingeniería tienen dentro de sus opciones de práctica profesional de final de carrera la elaboración de un plan de negocio para evaluar la viabilidad de la puesta en marcha de un proyecto empresarial del estudiante. Este es el caso de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Antioquia en donde desde el año 2006 se han desarrollado 138 prácticas de esta naturaleza en la denominada: modalidad de empresarismo. Por supuesto, uno de los objetivos esperados de esta modalidad es que se concrete la creación de nuevas organizaciones con base ingenieril. No obstante, a la fecha no se han realizado evaluaciones del impacto de dicha modalidad en el mediano y largo plazo. En este trabajo se avanza en esta evaluación a través de la realización de 12 entrevistas en profundidad a estudiantes que optaron por esta modalidad. Los resultados evidencian que en el 66% de los casos los proyectos se concretaron. No obstante, sólo un 33% se encontraban en funcionamiento en el momento de la evaluación. Igualmente, los egresados reconocen que la realización de la práctica les permitió adquirir conocimientos, herramientas y habilidades que les han sido útiles tanto en el desarrollo de otros proyectos empresariales, como en su trayectoria laboral en la industria. Adicionalmente, se evidencia la importancia del plan de negocio como una metodología que permite tener una visión integral de la idea empresarial. Finalmente, los egresados recomiendan: ampliar el equipo de mentores con experiencia emprendedora durante el desarrollo de la práctica y diseñar una estrategia de acompañamiento posterior por parte de la Universidad.

Logro ágil de resultados de aprendizaje en ingeniería desde la obra de El Principito

Luis Peláez Valencia — 2023-09-11

A menudo resulta necesario encontrar estrategias que permitan mejorar notable y significativamente el aprendizaje en los programas de formación en ingeniería. El área de proyectos es un área transversal en todas las ingenierías y esto la convierte en un dispositivo adecuado para apropiar nuevas estrategias de enseñanza de tal forma que se pueda experimentar con aprendizajes significativos, situados en el contexto de la ingeniería, pero sujetos a innovaciones desde estrategias que no son propias de la ingeniería, como en este caso que nos ocupa, desde la literatura universal.

El Principito de Antoine de Saint-Exupéry es una obra de literatura importante para la humanidad; un conjunto de narrativas que permiten metáforas en forma de preguntas y cuestionamientos de un muchachito encantador del que se tiene evidencia de su existencia, precisamente porque era encantador y porque quería un cordero; querer un cordero es prueba suficiente de que se existe. Esos viajes en forma de narrativa, de analogía, de metáfora de situaciones circunstanciales con personas, animales y objetos han sido analizados en el contexto de la ingeniería durante los últimos diez años y se han podido implementar en procesos de enseñanza arrojando resultados impresionantes, significativos, tal vez en correspondencia, pero guardando las proporciones, con el impacto dejado por la misma obra.

Este trabajo da cuenta de un estudio de caso formulado, ejecutado y evaluado en un programa de ingeniería mediante el cual se descubren aspectos significativos de aprendizaje a partir de la implementación de los pasajes de la obra y su estrecha relación con el aprendizaje de formulación y evaluación de proyectos de ingeniería. Se elabora un análisis comparativo en forma de pretest y postest, resultados e impacto en el logro ágil de los resultados de aprendizaje propuestos mediante dos escenarios de formación diferentes: uno de la forma tradicional y otro con la incorporación de las estrategias propias de lo extraído de la obra de Antoine de Saint-Exupéry.

Recomendaciones para la evaluación de programas académicos según resultados de aprendizaje

Jorge Estela Uribe — 2023-09-11

En este trabajo se presenta un conjunto de explicaciones sobre los detalles más importantes del proceso conducente a la acreditación de ABET y de recomendaciones y buenas prácticas para transitar el proceso sin mayores contratiempos.

Análisis de contexto para el programa Ingeniería de sistemas e informática de la Universidad Nacional de Colombia

Julián Moreno — 2023-09-11

Con el objetivo de continuar fortaleciendo los procesos de aseguramiento de la calidad de la educación superior, el gobierno nacional expidió el Decreto 1330 de 25 de 2019 relacionado con el Registro Calificado de las Instituciones de Educación Superior, para el ámbito local, regional y nacional. Parte de este marco normativo se refiere a la integración de resultados de aprendizaje como un factor a tener en cuenta dentro de la cultura de autoevaluación, entendiéndolos como las declaraciones expresas de lo que se espera que un estudiante conozca y demuestre en el momento de completar su programa académico. Y para la definición de dichos resultados, en la Facultad de Minas de la Universidad Nacional de Colombia se ha optado por partir de un análisis de contexto de los programas, el cual corresponde a la evaluación detallada del entorno y las circunstancias en las que se desarrollan esos programas. En este artículo se presenta este análisis de contexto en detalle para el caso del programa de Ingeniería de Sistemas e Informática, buscando con ello la actualización del mismo, no solo en términos de la definición de los resultados de aprendizaje a los que hace referencia el decreto, sino también buscando que el programa sea relevante, efectivo y actualizado.

En el camino de la adaptación al modelo de competencias: caso de asignatura de las carreras de ingeniería eléctrica y en electrónica en una facultad del NEA

Flavia Silvana Pucheta — 2023-09-11

Periódicamente las carreras de Ingeniería, en Argentina, atraviesan un proceso de evaluación y acreditación de la calidad, con miras a garantizar la excelencia del programa educativo y, así, cumplir con los estándares establecidos por el Ministerio de Educación de la Nación de la República Argentina. El proceso conlleva revisar y adaptar, si fuese necesario, los planes de estudio. Los últimos estándares establecidos están normados por Resol-2021-1565 y 1550 APN-ME para las carreras de Ingeniería Eléctrica e Ingeniería en Electrónica respectivamente. La novedad es que los mismos incorporan el Modelo de Competencias centrado en el estudiante. Este enfoque de formación se desarrolla en forma gradual, progresiva y planificada a lo largo de toda la carrera en tanto supone la adecuación no solo en el plano normativo, sino también en el plano didáctico-pedagógico.

Los pilares-clave de la formación por competencias para los estudiantes de ingeniería comprenden los resultados de aprendizaje, la mediación pedagógica y el sistema de evaluación. En este trabajo se profundizará sobre el proceso de adaptación y la mediación pedagógica en la asignatura Métodos Numéricos de las carreras Ingeniería Eléctrica y en Electrónica de una Facultad de Ciencias Exactas, en la República Argentina. La mediación pedagógica facilita la construcción de los saberes a partir de una situación de integración que posee un carácter significativo, motivando al estudiante, invitándolo a poner en juego los conocimientos para dar sentido a lo que aprende.

La asignatura Métodos Numéricos integra el bloque de las Ciencias Básicas del plan de estudios de las carreras de Ingeniería y familiariza a los estudiantes con conceptos básicos y técnicas numéricas de aproximación, mediante el uso de las computadoras, para formular y resolver problemas numéricos que se presenten, tanto en ámbitos académicos como profesionales, contribuyendo a perfeccionar sus habilidades en programación y en la solución de problemas.

Se desarrollarán y analizarán los aspectos fundamentales de una situación de integración para ser aplicada en la concreción de un resultado de aprendizaje determinado por la asignatura.

Diseño de resultados de aprendizaje a partir de bases de datos de ocupaciones, Syllabus ABET y Learning outcomes de ABET. Aplicación a un pregrado en ingeniería mecánica por ciclos propedéuticos

Marco Antonio Velasco Peña — 2023-09-11

En Colombia, los requisitos para el registro calificado (sistema de gestión de calidad para educación superior o terciaria) establecidos en el Decreto 1330 de 2019 han hecho de la determinación de resultados de aprendizaje una actividad importante en el diseño curricular. Sin embargo, uno de los desafíos de establecer resultados de aprendizaje para programas de ingeniería es alinearlos no solo con el marco legal, sino también con las expectativas y requisitos de diferentes partes interesadas, como empleadores, organismos de acreditación y la comunidad educativa. Una forma de lograr este alineamiento es hacer los resultados del aprendizaje a partir de diversas fuentes de información que describen las competencias, habilidades y conocimientos que necesitan los ingenieros no solo en el contexto colombiano, sino también a nivel internacional debido a la movilidad internacional de los profesionales de la ingeniería.

En este texto presentaremos cinco fuentes que pueden ser utilizadas para la elaboración de resultados de aprendizaje: la clasificación europea de habilidades, competencias, cualificaciones y ocupaciones ESCO, la red de información ocupacional O*NET de Estados Unidos, la clasificación única de ocupaciones para Colombia (CUOC), los resultados de los estudiantes de ABET y el plan de estudios de CDIO. En conjunto, estas fuentes brindan información importante sobre los roles, las herramientas, las habilidades, el conocimiento, las actividades laborales, los estilos de trabajo, las ocupaciones relacionadas e incluso las tendencias del mercado laboral para cada ocupación. Esta información se utilizó para diseñar los resultados de aprendizaje de una carrera de ingeniería mecánica articulada por ciclos propedéuticos.

Además de lo anterior, se utilizaron varios elementos para establecer una taxonomía de resultados de aprendizaje: El primero es utilizar el número 4 del Programa CDIO para diferenciar la formación por ciclos propedéuticos de tecnología e ingeniería. La segunda es utilizar la Taxonomía de Bloom modificada para indicar el orden de jerarquía de los verbos entre los resultados del aprendizaje y las competencias. Con base en esta información, se puede proponer una estructura similar a un estándar de competencias específicos, como la propuesta para el futuro Marco Nacional de Cualificaciones de Colombia. Esto permite no solo plantear resultados de aprendizaje sino también los contenidos que se aplican a los mismos, lo que redunda en un plan de estudios más pertinente e integrado.

Las fuentes de información y la metodología presentada permiten el diseño de resultados de aprendizaje que ayudarán a que los programas de capacitación en ingeniería sean relevantes, rigurosos y respondan a las necesidades y expectativas de las diversas partes interesadas.

Aprendizaje para la toma de decisiones en operaciones a través de los videojuegos: caso production line aplicado en diferentes semestres

Andrés López Astudillo — 2023-09-11

El departamento de Ingeniería Industrial de la Universidad Icesi ha logrado articular un conjunto de videojuegos comerciales, mediante una regulación metodológica que ha ayudado a definirlos como una práctica de juegos serios, cubriendo áreas como el abastecimiento, la eficiencia y las rutas de transporte. En esta experiencia Production Line ha sido uno de los juegos más versátiles, y mejor adaptados, por la variedad de procesos de planta que contribuye a hacer explícitos.

Por su parte, una experiencia de más de diecisiete años en la construcción de secuencias didácticas que articulen videojuegos a contenidos de curso en ingeniería nos ha ayudado a desplegar la implementación de production en por lo menos dos etapas: una asociada a la atención de demanda y a la descripción numérica de toma de decisiones relacionada con los componentes de un sistema logístico; y otra relacionada con la representación de la planta como un sistema complejo, emergente e integrado cuya densidad de relaciones se verifica en un criterio de rentabilidad.

Ambos enfoques dan continuidad a la fuerza del juego regulado como potenciador de la construcción de contenidos entre docentes y estudiantes, y de las dinámicas propias de un Game Lab, que no se restringe al uso estético y competitivo, pero que no obstante preserva criterios de auto motivación y recurrencia por parte de los estudiantes.

En el artículo describiremos el contraste de la implementación del video juego Production Line, en un curso avanzado de séptimo semestre, donde se atiende una demanda pequeña y variada, gestionando proveedores, rutas de transporte de materias primas y la línea de montaje hasta el centro de distribución, con un componente de justificación cuantitativa en la toma de decisiones por parte de los estudiantes; contrastando su aplicación, es decir el mismo video juego, a uno de segundo semestre, donde se desarrolla una planta con una demanda amplia y variada, en una planta que debe ser duradera en el tiempo y evidenciar complejidad, manifiesta en la integración de sistemas independientes de transporte y gestión de materia prima, y generar beneficios; y resaltar como fenómeno paradójico el enriquecimiento en los semestres iniciales a partir de la participación de los estudiantes sobre un enfoque disruptivo del juego que genero sus propios frutos, evidencia también de auto crítica sobre la potencialidad de la herramienta por parte de los usuarios.

La economía circular del agua en las olas de desarrollo para el ingeniero industrial

Andrés López Astudillo — 2023-09-11

A lo largo de los años, el desarrollo económico se ha basado en la extracción masiva de recursos para la producción a gran escala de bienes, lo cual, ha generado notables daños a los ecosistemas naturales. Cabe resaltar que, uno de los recursos que más ha sido afectado por el crecimiento industrial y poblacional es el agua, dado que, se carecen de buenas prácticas, pensamiento sistémico y circular. Asimismo, este recurso es un elemento, ha sido un componente dinamizador de la sociedad y la economía.

Se debe agregar que, a lo largo de los años, la humanidad ha pasado por olas de desarrollo, es decir, fenómenos sociales, industriales y económicos que han producido variaciones repentinas en la sociedad, entre estas olas tenemos: ola agricultura, ola industrial, ola de servicios, ola ecología industrial y la ola de riesgo social, si bien estas olas han marcados hitos importantes para la sociedad también han conllevado de forma repetitiva a postergar acciones inapropiadas.

Por otro lado, el agua siempre ha alimentado a las olas de desarrollo, sin embargo, se ha visto afectada significativamente, lo cual, sitúa a nuestros profesionales y sociedad en general, a enfrentar un importante reto: convertir las economías actuales en sistemas sustentables. Lo anterior, no es una tarea fácil, pero, con las herramientas actuales y la gestión del conocimiento, es posible transformar el acumulado de información en una ola de desarrollo sostenible, que contemple la preservación del agua como un pilar principal a través del desarrollo del pensamiento circular y sistémico en los estudiantes de instituciones de educación superior.

Con base en lo anterior, este trabajo busca presentar una estrategia para preparar a los futuros ingenieros en el desarrollo del pensamiento circular y sistémico, asimismo, se presentarán las ventajas de orientar acciones hacia una ola de desarrollo sustentable y la aproximación de una ruta para alcanzar tal fin desde la ingeniería. Según, Alvin Toffler el autor de “la tercera ola” expresa que “los analfabetos del siglo 21 no serán aquellos que no sepan leer ni escribir, sino aquellos que no sepan desaprender “, lo anterior, no significa olvidar lo aprendido, sino estar en la capacidad de repensar las situaciones de acuerdo con las herramientas que se poseen, interpretando los posibles beneficios y la mejor ruta para cumplir esos objetivos sustentables. Por lo tanto, la incorporación de nuevas estrategias para cambiar los estragos de las olas y buscar alcanzar los Objetivos de Desarrollo Sostenible deben partir del desarrollo del pensamiento circular y sistémico para dejar el bucle de justificar “el fin”, lo anterior, ha sido reflejado en frases como: “siempre se ha hecho así” y “debemos continuar con la misma metodología que ha funcionado por años”; esto se convierte en la principal limitación de transformar las olas de desarrollo en olas de desarrollo sustentables.

Evaluación integral de la pertinencia social y académica de los programas de pregrado en la Universidad Surcolombiana: un enfoque integral

Julián Adolfo Ramírez Gutiérrez — 2023-09-11

El análisis de la pertinencia social y académica de los programas de pregrado de la Universidad Surcolombiana adopta una concepción integral, considerando aspectos económicos, sociales, culturales y humanos. La pertinencia se define como el vínculo entre la universidad y la sociedad, abordando problemáticas, necesidades y retos en materia de desarrollo humano integral, incluyente, equitativo, sostenible y en armonía con el ambiente.

Se introduce el concepto de "pertinencia integral" como alternativa para equilibrar calidad y pertinencia en la educación superior. La pertinencia integral considera la oferta comprometida de la universidad, su contribución al desarrollo cultural, científico y social del país o región, y la identificación de necesidades de talento humano. La viabilidad técnica y científica, logística y la calidad de los procesos de enseñanza son elementos clave en la evaluación de la pertinencia.

El estudio emplea una metodología que incluye la comparación de la información sociodemográfica de inscripciones y matriculados, la percepción de los graduados sobre competencias generales, utilidad y actualización de la formación, y un análisis cualitativo de entrevistas a grupos de interés que representan a los principales actores del ecosistema universitario.

El objetivo del estudio es maximizar la pertinencia de la oferta actual y futura de la universidad. A partir de los resultados obtenidos, se proponen acciones para mejorar la pertinencia en términos de formación de graduados y respuesta a las necesidades sociales y ambientales.

En conclusión, el análisis de la pertinencia social y académica se enfoca en aspectos integrales que incluyen tanto la formación de los graduados como la respuesta a las necesidades de la sociedad y el entorno. Basado en los resultados obtenidos, se proponen acciones para optimizar la pertinencia de la oferta actual y futura de la universidad.

Desarrollo de una aplicación en Python como estrategia de enseñanza en la estimación de costos de operaciones de mecanización agrícola

Óscar Chaparro Anaya — 2023-09-11

Objetivo: Desarrollar una aplicación educativa en Python que permita calcular los costos de utilización de la maquinaria agrícola en el contexto de la ingeniería agrícola. Método: Se creó una aplicación en Python para calcular los costos operativos de la maquinaria agrícola, siguiendo el método propuesto por la Sociedad Americana de Ingenieros Agrícolas y Biológicos (ASAE). Se compararon sus resultados con un aplicativo desarrollado por el observatorio de tecnologías probadas del Gobierno de España. Para determinar si la herramienta ayudó a alcanzar los objetivos de aprendizaje se implementó un método de validación participativa en el aula. Resultados: los costos totales arrojados por la aplicación son una predicción aceptable, con una diferencia máxima del 2.6% respecto a los considerados reales. Los estudiantes mostraron una mayor motivación y compromiso con el aprendizaje al utilizar la herramienta digital. Los estudiantes lograron un mejor entendimiento del tema a través del uso de la herramienta digital. Conclusiones: La aplicación Mecanización Agrícola - Costos Operativos v2021.6 demostró ser útil y accesible para estudiantes de maquinaria y mecanización agrícola. Los resultados de la encuesta revelaron que la herramienta mejoró significativamente la comprensión de los costos de operación agrícola, facilito el trabajo colaborativo y fue fácil de usar para el 80% de los estudiantes. Además, la comparación de costos con otros aplicativos mostró resultados similares, respaldando la precisión de las estimaciones.

Propuesta de innovación para la transformación del territorio en los procesos de calidad a partir de la inclusión de la metrología en las ingenierías en la UTP

María Leyes Sánchez — 2023-09-11

La Universidad Tecnológica de Pereira (UTP), plantea desde su fundación un lineamiento que hace referencia a su necesidad de convertirse en partícipe de la transformación continua del territorio, la cual es: “ciencia y técnica al servicio de la humanidad bajo la tutela de la libertad”. Desde la academia se interesa en garantizar su vinculación a la sociedad a partir de establecer una formación integral en los distintos niveles de la educación superior. El plan de desarrollo institucional determina cómo la educación, la investigación, la ciencia, la tecnología y la innovación constituyen aspectos claves para el desarrollo de los territorios, caracterizados por una economía emergente, inmersos en la sociedad de conocimiento y complejos sistemas de competitividad. Lo anterior, y como participante fundamental en los lineamientos de los Objetivos de Desarrollo Sostenible, hace un llamado a los programas de ingeniería a fortalecer prácticas educativas para el capital humano y sus conocimientos son la prioridad del desarrollo.

La interacción del ingeniero con cada una de las tecnologías constituye una labor cotidiana que introduce el concepto de medición, generando información valiosa para la toma de decisiones.

La metrología entonces contribuye a la evolución de los procesos productivos a través de mediciones que validan y respaldan la confiabilidad en los productos y servicios. Es importante reconocer que: “No se puede mejorar lo que no se controla; no se puede controlar lo que no se mide y no se puede medir lo que no está definido”.

Desde el punto de vista de las ingenierías que están inmersas en un sin número de procesos, se necesita fortalecer el estudio, conocimiento y ejecución de la metrología en todas sus líneas de profundización. La metrología es la ciencia que puede catalogarse como poco conocida y difundida, aunque esté presente en todas las técnicas, esto se debe a diferentes razones:

Poco número de instituciones apoyan la metrología debido a su alto costo y retorno incierto de la inversión.
Pocas veces existe la necesidad de incorporar estos procesos para la comercialización, para la calibración o medición de servicios que presentan una trazabilidad fundamental o derivada de unidades, materiales de referencia, los dispositivos y los datos.
El presupuesto NO cubre el costo para estos servicios.

El componente metrológico está presente en todos los procesos de medición, lo cual genera la posibilidad de realizar la implementación de esta propuesta de alternativa curricular para los programas afines, no en calidad de seminario o curso de extensión, sino que pueda ser acreditada por los diferentes programas, que combine dos estrategias metodológicas: teorización (incorporando la actualización conceptual y nuevas metodologías) y experimentación (en el acceso a las prácticas reales y alcance de competencias) para los estudiantes. Se tiene experiencia con los únicos programas que orientan la asignatura: En el ciclo técnico en Ingeniería Mecatrónica y en Ingeniería Física en su etapa de formación disciplinar. De allí, que se busque la innovación en el proceso enseñanza-aprendizaje y el aprovechamiento de la capacidad instalada de la institución, en función del centro de laboratorios de calibración y ensayo que soportarían la formación académica.

¡¡¡Ahora sí tocó poner atención porque hay que evaluar!!!

Sandra Castillo Landínez — 2023-09-11

En los procesos de evaluación en el aula, es fundamental la participación de todos los actores que intervienen en el proceso enseñanza-aprendizaje, por esta razón los docentes implementan diversas estrategias con el fin de hacer una medición objetiva del desempeño de sus estudiantes. Existen diferentes metodologías, técnicas e instrumentos de evaluación, cualquiera que se use debe registrar la utilidad de los conocimientos o habilidades adquiridos y enfatizar la conciencia que crea el educando acerca de su desempeño. Introducir modelos como la autoevaluación, coevaluación y heteroevaluación implican mayor participación y compromiso, ya que los estudiantes asumen dos roles: ser evaluados por su trabajo y ser evaluadores de sus pares.

Este trabajo propone el uso de la coevaluación como una actividad generadora de capacidades transversales tales como disciplina, responsabilidad y empatía. La propuesta fue aplicada a un curso de fase de profundización del programa de Ingeniería de Software y Computación en la Corporación Universitaria Autónoma del Cauca.

Para conocer los sentimientos que generó en los estudiantes este nuevo proceso, se aplicaron dos instrumentos: uno para indagar las condiciones iniciales de los estudiantes y el segundo enfocado en los resultados alcanzados.

Como conclusión, los estudiantes lograron obtener un mejor panorama de las actividades académicas que realizan los docentes y el trasfondo de los procesos evaluativos. Sin embargo, la muestra es pequeña y homogénea y constituye un punto de partida para futuros proyectos.

Clase invertida (flipped classroom): transformando la práctica de la enseñanza para el mejoramiento del aprendizaje en la ingeniería

Ilber Adonayt Ruge Ruge — 2023-09-11

El aprendizaje invertido (flipp learning FL) es un enfoque pedagógico que permite aprovechar mejor el tiempo en clase. Generalmente, los profesores desarrollan contenidos dentro de clase, en un horario específico y luego dejan ciertos ejercicios o los dejan a los estudiantes para que los hagan en casa (recepción pasiva de contenidos). El enfoque FL propone presentar los contenidos antes de la clase, y en el aula desarrollar diversas actividades que promuevan el aprendizaje activo (profundizando, reflexionando, aplicando y discutiendo lo visto anteriormente).

El aprendizaje activo busca que los estudiantes se involucren activamente en su aprendizaje, tomando mayor responsabilidad: Que no solo escuchen, hablen y hagan, sino que discutan, opinen, reflexionen y resuelvan problemas. Los pedagogos modernos piensan que “si enseñamos a los estudiantes de hoy, del mismo modo como enseñábamos a los de ayer, les robamos el mañana”. La clase invertida (flipped classroom) es, entonces, una metodología diferente a la hora de realizar tareas, y la oportunidad para integrar las nuevas tecnologías en las metodologías de enseñanza como un complemento a las estrategias que ya se emplean.

El presente artículo expone experiencias, resultados, aciertos y desaciertos de la aplicación de la metodología de clase invertida en los cursos del área de electrónica digital de la Escuela de Ingeniería Electrónica Extensión Tunja de la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia. Los momentos y actividades de la metodología se organizaron así: Planificar, Crear, Proponer, Difundir, Aplicar y Evaluar. Una iniciativa cuyo objetivo es fomentar el aprendizaje en los estudiantes a partir del cambio de una cultura de aprendizaje centrada en el docente a una orientada al estudiante, involucrando ambientes flexibles y contenidos intencionales.

Análisis estadístico de los datos temperatura-humedad del lanzamiento del satélite CATSAT

Fernando Chávez Valdivia — 2023-09-11

El Instituto tecnológico de Pabellón de Arteaga en colaboración con el Centro de estudios y tecnológicos del estado de Aguascalientes de Pabellón de Arteaga y el Instituto Tecnológico de Aguascalientes trabajaron en conjunto con el propósito de realizar el lanzamiento de un pico satélite, el cual tiene como nombre “CATSAT” proyecto pretende fortalecer conocimientos, adquiridos dentro de los planes de estudio de los planteles participantes, tales como programación en Arduino, electrónica, propiedades de los materiales y diseño mecánico. El proyecto consiste en diseñar la programación de todos los sistemas e interfaz de traducción de datos recibidos a través de una estación donde se reciben los datos del satélite por el puerto COM, luego los separa por medio de un Index Array el cual identifica las comas por las cuales se separa la cadena de datos.

Esta interfaz trabaja en conjunto con la estación terrena, en donde se logra mostrar de manera organizada los datos obtenidos del picosatélite tales como temperatura, presión, altitud, y aceleración, así como la toma de video del ascenso, la interfaz fue programada en el software LabVIEW, con el que se crea una base de datos, en donde se recopilan los datos en crudo, facilita la tarea de trazar la ruta que realizo el satélite, ya que el mapa de ubicación era mostrado en pantalla.

Esto permitió conocer el movimiento del satélite en 3D, así como su velocidad. Se determino que en el ascenso una velocidad mayor a los 20 km/hr. la temperatura que este llego alcanzar, con el GPS se determina la ubicación del satélite de utilizo el bloque “property node webrowser”, el cual permitió introducir la URL de la plataforma Maps.api, en donde se realizó un registro en la web, esta estrategia de desarrollo de la interfaz fue de gran ayuda para la traducción de dichos datos.

El alcance de este proyecto consiste en analizar la base de datos para determinar el grado de correlación entre la temperatura interna – humedad, durante la fase de lanzamiento, recuperación del satélite, determinando la retroalimentación necesaria para una mejora en diseños posteriores.

Otros datos que arroja la interfaz son los siguientes, la presión más baja fue de 29.43 hPa esto indica que la máxima altitud alcanzada fue de 19905m. a esta altura el globo explosionó, aproximadamente a la 01:03:09 p.m. observando los datos del vídeo, se encontró que el globo estalló 1 hr. 21 minutos después del lanzamiento, teniendo en cuenta que este fue a las 11:42 a.m., los datos necesarios para el análisis de correlación se tienen en la base de datos terrena.

Las coordenadas arrojadas en punto de la 01:53:15 p.m. se muestran en las imágenes correspondientes y analizando la tabla de datos sin tratamiento, podemos observar que la velocidad disminuyó considerablemente, confirmando que el paracaídas abrió correctamente, teniendo un aterrizaje controlado.

El Instituto tecnológico de Pabellón de Arteaga en colaboración con el Centro de estudios y tecnológicos del estado de Aguascalientes de Pabellón de Arteaga y el Instituto Tecnológico de Aguascalientes trabajaron en conjunto con el propósito de realizar el lanzamiento de un pico satélite, el cual tiene como nombre “CATSAT” proyecto pretende fortalecer conocimientos, adquiridos dentro de los planes de estudio de los planteles participantes, tales como programación en Arduino, electrónica, propiedades de los materiales y diseño mecánico. El proyecto consiste en diseñar la programación de todos los sistemas e interfaz de traducción de datos recibidos a través de una estación donde se reciben los datos del satélite por el puerto COM, posteriormente los separa por medio de un Index Array el cual identifica las comas por las cuales se separa la cadena de datos.

Articulación de semilleros de investigación y proyectos integradores a partir de la solución de problemas asociados a los ODS en el programa de ingeniería de sistemas de la UNAC

Edna Katherine Conde Vega — 2023-09-11

El programa de Ingeniería de Sistemas de la Corporación Universitaria Adventista (UNAC) tiene como propósito formar profesionales en principios y valores pertinentes para la Industria 4.0 y habilidades disciplinares que los capacite para dar solución a problemas complejos aplicando principios de investigación con una conciencia del impacto social que tiene la carrera; todo lo anterior en el marco de las necesidades de talento TI que tiene tanto el país como la región.

A través de la estrategia de Proyecto integrador, materia práctica que se desarrolla en los semestres tercero, quinto y séptimo, planteada como una estrategia de aprendizaje que busca la integración y aplicación de los conocimientos adquiridos en semestres anteriores, se fomenta el trabajo en equipo, investigación y acercamiento al mundo laboral permitiendo el desarrollo de competencias específicas y transversales que aportan directamente al perfil del Ingeniero de Sistemas.

Conscientes de la importancia de atender los Objetivos de Desarrollo Sostenibles (ODS) planteados por la Organización de Naciones Unidas en 2015, se decide al interior del programa que éstos sean punto de partida para que los estudiantes de Proyecto Integrador 1, 2 y 3 creen soluciones a algunas de las metas específicas en contextos debidamente acotados en compañía del tutor metodológico de la materia, asesores disciplinares de las materias complementarias, el capellán quien realiza tareas de coaching y el tutor del semillero de investigación al cual está ligada la materia de proyecto integrador.

Es así como, se logran integrar y articular la estrategia de proyecto integrador, los semilleros de investigación y la promoción de una conciencia social global en los estudiantes del programa. En general, los objetivos estudiados y dentro de los cuales se buscaron metas específicas fueron: Salud y Bienestar, Producción y Consumo responsables y, finalmente, Ciudades y comunidades sostenibles.

La consolidación de la estrategia evidencia los esfuerzos del programa por cumplir con el desarrollo de competencias técnicas y blandas, y capacidades en el desarrollo de soluciones y proyectos de investigación e innovación en el área de las TIC.

Es importante resaltar que esta estrategia se viene evaluando cada año desde su implementación obteniendo resultados que dan un feedback adecuado para la gestión y mejoramiento continuo del currículo del programa, estrategias de atención al desarrollo de valores, atendiendo el llamado de ser pertinente en el ámbito académico no solo a nivel teórico, sino práctico y poniendo en una situación cercana a la realidad al estudiante que vive la experiencia del proyecto integrador.

Aprender enseñando: estrategia para el fortalecimiento del aprendizaje y conocimiento de la ingeniería

Edwin Sánchez Uriza — 2023-09-11

Los momentos de la vida dónde más se aprende, aparte de los que se dedican a la lectura y la asistencia a cursos, son aquellas ocasiones en donde hay que enseñar a otra persona. El proceso de enseñanza incluye tareas con variedad de recursos didácticos, destacando la preparación de contenidos, conectar el tema con conocimientos previos, exponer a otras personas y responder preguntas relacionadas. Estos beneficios son conocidos por los profesores por su experiencia en el día a día de su actividad académica.

Inspirados en estas manifestaciones naturales, espontáneas y efectivas del proceso de aprendizaje humano, se aplicó la estrategia de “aprender enseñando” a estudiantes de semestres intermedios de la Escuela de Ingeniería Electrónica Extensión Tunja de la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, con el objetivo de fortalecer los conocimientos previos adquiridos en su proceso de formación universitaria, y complementar sus habilidades y competencias como trabajo colaborativo, comunicación efectiva, creatividad y pensamiento crítico. La metodología aplicada comprende: Búsqueda de escenarios para la realización de las prácticas pedagógicas estudiantiles, planificación de actividades, desarrollo y evaluación. El primer escenario de práctica pedagógica fue la Institución Educativa Técnica Rafael Uribe del municipio de Toca Boyacá, institución rural con grado de formación bachillerato técnico, especialidad agrícola y agropecuaria ubicada a 27 km de la capital boyacense. El método didáctico aplicado se fundamentó en aspectos del Aprendizaje basado en Proyectos PBL y el Aprendizaje-Servicio ApS, usando la robótica educativa como herramienta didáctica para fundamentar la aplicabilidad de las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones TIC en las áreas de interés y formación de la institución educativa.

Integración de las metodologías CDIO y biodiseño para la formulación y seguimiento de proyectos formativos para bioingenieros

William Ricardo Rodríguez Dueñas — 2023-09-11

La resolución de problemas del mundo real por medio de proyectos es un enfoque acertado en la formación de ingenieros. Varias metodologías pueden considerarse para abordar estos aprendizajes, por ejemplo, el Aprendizaje Basado en Proyectos (ABP), o la metodología para Concebir, Diseñar, Implementar y Operar (CDIO) soluciones de ingeniería para el mundo real. Otra metodología novedosa es la del Biodiseño, la cual se centra en la innovación de tecnologías para la salud y bienestar humanos. Por su parte, los bioingenieros tienen un campo de acción que no solo aborda problemas de salud humana, sino que incluye también problemáticas de otros seres vivos y del medio ambiente. Su formación requiere la unificación o adaptación de varias metodologías de enseñanza para lograr los mejores aprendizajes posibles. Este trabajo hace una integración y adaptación de las metodologías CDIO y Biodiseño para crear proyectos académicos que ayuden a los bioingenieros en formación a adquirir herramientas para resolver problemas de nuestra realidad.

Regionalización de la educación en ingeniería a través de intercambios comunitarios con jóvenes del Chocó

Diego Patiño — 2023-09-11

La Facultad de Ingeniería de la Universidad Javeriana ha creado un programa colaborativo con jóvenes líderes del medio ambiente en el Chocó, una región de Colombia con desafíos ambientales. El objetivo es capacitar a estos jóvenes para que desarrollen soluciones sostenibles y tecnológicas que aborden los problemas ambientales y promuevan el desarrollo socioeconómico. Utilizan herramientas de ingeniería para crear proyectos de conservación y reducción de la huella de carbono, como sistemas de monitoreo del agua y tecnologías de reciclaje. Además, la maestría en energía y sostenibilidad y el departamento de electrónica de la facultad ofrecen una cátedra de cambio climático y salud ambiental que incluye a los estudiantes del Chocó. El objetivo es sensibilizar y capacitar a los estudiantes en estos temas para que se conviertan en agentes de cambio en sus comunidades. Se busca una educación equitativa para los jóvenes del Chocó y el conocimiento adaptado a las necesidades locales. La cátedra abarca áreas como adaptación al cambio climático, gestión de residuos, eficiencia energética y conservación de la biodiversidad. También promueve proyectos e innovaciones que aborden los desafíos ambientales de la región. Estas iniciativas fomentan la sostenibilidad, la innovación y el liderazgo ambiental en Colombia y más allá.

Propuesta metodológica para la optimización de procesos de autoevaluación de estudiantes en educación superior en la Escuela Tecnológica Instituto Técnico Central

Luis Jiménez Hernández — 2023-09-11

Los procesos de autoevaluación de los estudiantes resultan de vital importancia en su desarrollo profesional, puesto que conforman una herramienta de análisis, reflexión y valoración de su trabajo académico, permitiendo al mismo tiempo orientar sus propios logros y metas hacia la realización de su proyecto productivo vital. Con base en este fundamento, junto con los demás principios institucionales de formación de estudiantes en la Escuela Tecnológica Instituto Técnico Central ETITC, se busca que los futuros Técnicos, Tecnólogos e Ingenieros sean protagonistas en sus propios procesos de aprendizaje, lo que conlleva desarrollar autonomía suficiente para evaluar permanentemente su propio desempeño. Como componentes valorativos de la evaluación de los estudiantes, la normatividad institucional contempla las modalidades de heteroevaluación, autoevaluación y coevaluación, con proporciones establecidas en el Reglamento Estudiantil vigente. Las condiciones de este proceso valorativo son recientes para la institución, más teniendo en cuenta que los programas profesionales están conformados por la articulación entre niveles educativos, modalidad educativa conocida como formación por ciclos propedéuticos, principalmente porque los estudiantes tienen la oportunidad de avanzar en su formación universitaria logrando titulaciones que implican preparación teórica y práctica de mayor grado profesional, y en la mayoría de los casos, una relación con el campo laboral en distintos campos del sector productivo. Este conjunto de experiencias académicas y laborales a través de las cuales los estudiantes van escalando en su desarrollo profesional, representa nuevos retos en la comprensión del proceso evaluativo autónomo. Por otra parte, es necesario comprender la percepción y la comprensión de los estudiantes y los docentes sobre el tema, puesto que el proceso de autoevaluación de los estudiantes suele generar inquietudes entre los participantes y entenderse equivocadamente como un proceso no regulado, en el que se puede presentar la discusión acerca de la capacidad de los aprendices para valorar acertadamente sus propios niveles de progreso y de desempeño. Dados los motivos anteriores, se formula una propuesta metodológica que busca aportar a la solución de la situación problemática producida en la dinámica de aplicación de la normatividad sobre la autoevaluación de los estudiantes. Se pretende estudiar referentes teóricos y normativos acerca de la autoevaluación de estudiantes en el contexto universitario y, junto con el análisis de información que se recopile a partir de los concepciones y perspectivas tanto de los estudiantes como de los docentes, proponer un método o protocolo que facilite la optimización de procesos de autoevaluación abarcando aspectos importantes como la reflexión, la exactitud y las escalas de valoración adecuadas que permitan reflejar de mejor forma la evaluación personal de los estudiantes sobre sus propios procesos de aprendizaje en el contexto formativo de Educación Superior en la ETITC.

La perspectiva de género como contenido transversal en las asignaturas de proyectos de ingeniería de la Facultad de Minas

Karen Ortiz Cuchivague — 2023-09-11

En las últimas décadas de este siglo XXI, los temas relacionados con la igualdad de oportunidades y la incorporación de la perspectiva de género en investigaciones y proyectos, se están considerando con mayor importancia en los análisis de las disciplinas STEM, debido a la necesidad de buscar respuestas frente a las diferentes problemáticas y necesidades que enfrentan las mujeres y las poblaciones diversas. En esa vía, diferentes organizaciones e instituciones han aunado esfuerzos encaminados a promover la equidad de género y la igualdad de oportunidades entre hombres y mujeres, y la academia no es la excepción, pues es uno de los espacios privilegiados para la circulación y difusión del conocimiento, así como para la consolidación de un pensamiento crítico.

Por esta razón, la Facultad de Minas de la Universidad Nacional de Colombia sede Medellín y el Instituto de Educación en Ingeniería, han integrado en los espacios académicos de tres asignaturas que son transversales a todos los programas de ingenierías, una serie de talleres sobre la importancia de la integración de la perspectiva de género en investigaciones y proyectos de ingeniería. En total se realizaron 15 talleres con aproximadamente 880 estudiantes y 10 docentes, cuyo tema central fue la importancia de reconocer que en el mundo actual existen preocupantes brechas de género y brechas de datos de género, que deben ser documentadas y transformadas desde un abordaje interdisciplinar en el que las ingenierías desempeñan un rol fundamental.

En estos talleres se resaltó la necesidad de que en los procesos de diseño de proyectos y estructuración de los mismos, se conformen grupos paritarios, se recojan datos desagregados por género, etnias, clases sociales, diversidades, etc, y sobre todo, que se desarrolle una conciencia crítica para identificar las necesidades de las mujeres y las disidencias, y proponer transformaciones y soluciones desde la fundamentación, la estructuración y evaluación de proyectos en Ingeniería, y todo el análisis más general de un Proyecto Integrado en Ingeniería.

Por otro lado, mediante una encuesta cerrada, se evaluó el impacto que estos talleres tuvieron en los grupos de estudiantes, indagando por la pertinencia de los mismos en la formación, los resultados de aprendizaje alcanzados y qué tanto cambiaron las percepciones sobre la brecha de datos de género después del taller. A los docentes también se les preguntó por la pertinencia de estos espacios formativos. La información recolectada se sistematizó para el análisis de los resultados.

Innovación de una columna de Winogradsky para el cultivo y seguimiento de lodos ante presencia de luz y oscuridad

William Ricardo Rodríguez Dueñas — 2023-09-11

La columna de Winogradsky (CdW) es un dispositivo cilíndrico que permite el cultivo de microorganismos en su propio ambiente y bajo condiciones que, debido a los gradientes de nutrientes, oxígeno y a la misma altura de la columna, logran una diferenciación estratificada de la diversidad microbiana que puede generarse en ella. Dentro de la columna se depositan variedad de sustancias como lodos, diferentes sustratos específicos, material orgánico diverso, los cuales se analizan después de un periodo de tiempo de cultivo; permitiendo el aislamiento de grupos bacterianos de interés o accediendo a inóculos que pudieran llevarse a investigaciones en laboratorios, con microorganismos difíciles de cultivar. Al tratarse de un entorno cerrado, las CdW tienen la dificultad para el muestreo y monitoreo de variables de interés, perdiendo información importante de la evolución temporal de dichas variables y su correlación con los resultados finales del cultivo. Desde la bioingeniería es posible el diseño de CdW que permitan ampliar el estudio de microorganismos presentes en los sustratos, y emplearla como base para el aislamiento y selección de microorganismos de interés.

Revisión sistemática de literatura para identificar proyectos integradores en programa de ingeniería que resuelvan problemas desde la sostenibilidad

Fabio Castrillón Hernández — 2023-09-11

La presente revisión sistemática de literatura identificó el desarrollo de proyectos integradores en diferentes disciplinas de la ingeniería en EEUU y en Colombia; se consideraron eventos de divulgación y publicaciones en diferentes revistas, incorporando al contexto del aprendizaje la práctica de la sostenibilidad mediante la integración de competencias técnicas y socioemocionales en el estudiante. Se revisaron 22 artículos publicados en Scopus.

Por medio de esta investigación se analizó la manera cómo se gestiona la sostenibilidad en los proyectos interdisciplinarios en ingeniera civil, ingeniería ambiental, ingeniería arquitectónica, ingeniería química, ofreciendo la oportunidad de un proceso de mejoramiento continuo, calidad en la formación de los estudiantes, el fortalecimiento del desarrollo de la docencia y de la academia, y satisfaciendo las necesidades de la industria y la sociedad.

La ética en la ingeniería en la época de la inteligencia artificial y el Chat GPT

Camilo Andrés Navarro Forero — 2023-09-11

La ética en la ingeniería es un tema fundamental para garantizar que los avances tecnológicos sean beneficiosos para la humanidad en general. En la era de la inteligencia artificial (IA), esto adquiere una importancia particular debido al impacto que las tecnologías relacionadas con la IA pueden tener en la sociedad. En este ensayo, se explorará la importancia de la ética en la ingeniería en la era de la inteligencia artificial, con un enfoque en el chatbot de procesamiento de lenguaje natural GPT. Y reflexionara sobre como podemos coexistir con la Inteligencia Artificial.

Evaluación de repositorios institucionales, una herramienta para la mejora de procesos de visibilidad de la investigación en instituciones educativas

Juan Sebastián González Sanabria — 2023-09-11

Los repositorios institucionales comprenden uno de los medios o plataformas virtuales para la divulgación del conocimiento con mayor aumento con respecto a otras opciones, sin embargo, debido a la falta de una normalización en cuanto a cómo deberían funcionar y qué deberían contener, su implementación se llevaba a cabo sin seguir lineamientos o estándares comunes, lo que dificulta el intercambio de información con otros sistemas. Para mejorar los procesos, han surgido diferentes iniciativas para la evaluación de repositorios, destacándose mayormente el de RECOLECTA. El trabajo expone un software que coadyuva en el proceso de evaluación, para evitar la subjetividad en el proceso, lo que le permite a las Instituciones tomar mejores decisiones para implementar acciones de mejora que impacten en la mejora de los diferentes procesos de la gestión de repositorios.

Análisis de la eficiencia de los procesos educativos en las ingenierías

Xibia Hurtado Rocha — 2023-09-11

En este estudio se presenta una función de producción académica diseñada específicamente para el proceso educativo de los ingenieros industriales en Colombia. El objetivo de esta función es examinar de manera imparcial las conexiones entre las competencias académicas adquiridas durante la educación secundaria y universitaria. Para llevar a cabo esta investigación, se utilizaron datos provenientes de pruebas estandarizadas realizadas a 4.977 estudiantes al finalizar tanto la educación secundaria como la universidad. El modelo empleado en este estudio consta de dos etapas principales. En la primera etapa, se evaluó de forma empírica la estructura de la función de producción mediante el uso de un enfoque llamado mínimos cuadrados parciales y modelización de ecuaciones estructurales. Posteriormente, en la segunda etapa, se estimó la eficiencia de las relaciones en la función de producción académica utilizando el Análisis Envolvente de Datos. Los resultados obtenidos revelaron un índice de bondad de ajuste del modelo empírico de 0,89, lo cual confirma la existencia de relaciones significativas entre las variables consideradas. Asimismo, el modelo validó cuatro relaciones de transformación y procedió a estimar la eficiencia de las interacciones en la función de producción. En cuanto a los resultados específicos, se observó que el modelo tiene una eficiencia media del 16,30%, 2,17% y 5,43% en su escala constante. En resumen, este modelo permite explicar la capacidad de las universidades para convertir los conocimientos adquiridos durante la educación secundaria en competencias académicas profesionales deseadas. Además, el modelo analiza el rendimiento profesional a partir de las interacciones entre las competencias académicas.

Heurísticas para evaluación de la usabilidad en objetos virtuales de aprendizaje (OVA)

Felipe Ordóñez López — 2023-09-11

Uno de los principales inconvenientes con los que se encuentran los desarrolladores y diseñadores a la hora de desplegar un OVA es la falta de principios heurísticos diseñados específicamente para este tipo de software, puesto que la mayor parte de los estudios se centran en factores de calidad durante el desarrollo, pero son pocos, los que se enfocan en la usabilidad y por ende en la experiencia del usuario en el OVA. Dado que es de vital importancia este aspecto en los OVA, no solo porque garantizaría un mayor éxito del proceso de enseñanza-aprendizaje, sino también porque permitirá que sea mayor la demanda del OVA a nivel formativo. Por esta razón, la presente investigación se centra en la obtención de heurísticas para la evaluación de usabilidad en los OVA y el análisis de las mismas en un OVA, para diagnosticar los posibles problemas de usabilidad y las recomendaciones pertinentes frente a estos.

Evaluación de los resultados de aprendizaje a partir de la caracterización de estudiantes y niveles de formación en el plan de estudios de ingeniería mecánica de la UFPS seccional Ocaña

Malka Cabellos Martínez — 2023-09-11

El programa académico de Ingeniería Mecánica de la Universidad Francisco de Paula Santander seccional Ocaña, se estructura en cuatro áreas de formación, las de ciencias básicas, básicas de ingeniería, ingeniería mecánica aplicada y formación complementaria, entendiendo por área de formación, el conjunto de saberes con propósitos orientados a conocimientos, habilidades y competencias, necesarias para el logro de los resultados de aprendizaje. El propósito del proyecto es evaluar el logro de los resultados de aprendizaje del programa académico, según las disposiciones actuales del Ministerio de Educación Nacional y el cumplimiento de la Política Institucional de RA, a partir de los procesos de mejoramiento continuo, como resultado de los procesos de autoevaluación con fines de reacreditación nacional implementados desde el año 2018 hasta el 2022, siguiendo el modelo del Consejo Nacional de Acreditación (CNA) de Colombia. La investigación se desarrolla de tipo cuantitativa con un enfoque descriptivo considerando la primera etapa que es la de planeación a partir de los lineamientos académicos para la adopción de los RA, la segunda etapa considera la implementación y finalmente el seguimiento y evaluación de los RA. La metodología considera los 167 créditos del programa, para que se asignen entre dos a cuatro resultados de aprendizaje a cada una de las 56 materias de la malla curricular, considerando las áreas de formación, que se encuentran articuladas con las 6 competencias profesionales definidas en el perfil de egreso y con los 7 resultados de aprendizaje orientados a habilidades como diseño de sistemas mecánico y térmicos, procesos de manufactura y materiales de ingeniería, automatización y mantenimiento industrial, formando profesionales con ética, capaces de aplicar su ingenio y creatividad en el desarrollo de proyectos y la solución de problemas. Para el año 2022 se define un plan de evaluación para cuatro periodos académicos con 21 asignaturas en los tres niveles de formación, considerando 5 materias en promedio por periodo académico. La evaluación curricular, permite consolidar evidencias de 17 docentes seleccionados, como estrategia pedagógica para verificar la implementación y evaluación de los RA en el Aula. En el primer periodo se registraron evidencias del 41,11% y en el segundo periodo el 85,71% de los estudiantes con asignaturas como seminario, dinámica, mecanismos, máquinas térmicas, práctica estudiantil y diseño térmico, a partir de la entrega de evidencias tales como planeador, microcurriculo, guías, rúbricas y los respectivos informes de evaluación de los estudiantes en donde se describen los niveles de desempeño alcanzados durante el proceso formativo por parte del estudiante durante el curso. Todo lo anterior, orientado a un aprendizaje significativo en donde se establece como meta que los estudiantes obtengan un 70% como porcentaje ideal de aprobación del Resultado de Aprendizaje. A partir de la evaluación realizada por el Comité Curricular, se establecen acciones para el mejoramiento académico, considerando la caracterización de estudiantes y los indicadores descritos a partir de los momentos de la evaluación diagnóstica, formativa y sumativa y así identificar fortalezas y oportunidades de mejora en el reporte del proceso de autoevaluación de los Resultados de Aprendizaje.

Enseñanza de la ingeniería incorporando la adaptación al cambio climático

Mario Camilo Torres Suárez — 2023-09-11

Hoy por hoy la infraestructura física del país se está viendo sometida a los efectos tanto del Cambio Climático como de la Variabilidad Climática y de los Eventos Extremos del Clima, todos términos fonéticamente similares pero conceptual y científicamente muy distintos. Estos efectos se traducen en una mayor susceptibilidad a que se incremente la vulnerabilidad de las infraestructuras, que, aunado a no pocas limitaciones como las propias de los estudios y diseños, la construcción, la operación y particularmente el mantenimiento de los proyectos, le vienen significando al país y a la región latinoamericana pérdidas económicas inconmensurables, como condiciones de riesgo a la vida de los ciudadanos usuarios de las infraestructuras y al medio ambiente. Las serias afectaciones que se registran a diario y peor aun las que se esperan en el futuro inmediato, han llevado a otras latitudes a la necesidad de generar ajustes, modificaciones, cambios y en general un enfoque, que parta desde los procesos de enseñanza de la ingeniería en donde se incorpore formación, no solo en aspectos derivados del cambio climático, sino en la necesidad de ajustar las metodologías de diseño y construcción, de modo que se prevea la adaptación de las infraestructuras a estos efectos, frente a amenazas naturales pero muchas de ellas exacerbadas por la acción antropogénica, en ocasiones de las propias obras de ingeniería. Ello va de la mano con la necesidad de formar en aspectos como la Gestión del Riesgo de Desastres, Infraestructuras Resilientes e impactos medio-ambientales, tanto desde el punto de vista de los proyectos de infraestructura sobre el entorno como de éste hacia las obras de construcción e infraestructura. El documento desarrolla entonces propuestas para que los currículos en ingeniería y las prácticas de enseñanza – aprendizaje puedan incorporar estos aspectos, al menos desde una óptica holística de los programas de formación profesional y posgradual.

La ingeniería como práctica sociotécnica: comparando los abordajes sociotécnicos en la educación de la ingeniería en Colombia y los Estados Unidos

Casey Ann Miller Gibson — 2023-09-11

En la educación ingenieril en los Estados Unidos y en la mayoría de los países del mundo, ha existido una separación histórica e ideológica entre el aprendizaje "social" y el "técnico", a pesar de que la práctica de la ingeniería siempre es sociotécnica. La mayoría de los planes de estudio de ingeniería se enfocan en temas técnicos, cubriendo superficialmente los aspectos sociales. Sin embargo, una perspectiva sociotécnica está siendo reconocida como importante para el éxito, la sostenibilidad y la equidad de los proyectos de ingeniería. En los EE.UU, la ingeniería para el desarrollo comunitario (ECD, por sus siglas en inglés) están tratando de cerrar la brecha entre una formación universitaria técnicamente estrecha y la ingeniería como una práctica sociotécnica mediante el desarrollo de pedagogías que incorporan estrategias concretas para la investigación y práctica sociotécnica. Este artículo explorará una de estas estrategias: la traducción de la investigación. La traducción de la investigación aplica de manera efectiva los hallazgos de investigación en resultados prácticos, cerrando la brecha entre el conocimiento académico, el conocimiento común y el impacto en el mundo real. Su objetivo es hacer que la investigación compleja sea accesible y aplicable a diferentes audiencias, fomentando prácticas basadas en evidencia para la mejora de la sociedad. En este artículo, exploramos estudios de caso de traducción de la investigación en un proyecto internacional de ECD entre EE.UU y Colombia de minería de oro artesanal y de pequeña escala (MAPE). Dos estudiantes de posgrado, Gibson y Rojas, desarrollaron proyectos de investigación en ingeniería para comunidades MAPE en Antioquia, Colombia. Las principales preguntas de investigación son hasta qué punto las realidades de los proyectos de investigación de Gibson y Rojas se alinean con un modelo propuesto de traducción de investigación para ECD y cómo el contexto de las comunidades de MAPE en Antioquia influyeron en sus prácticas y modelo de traducción de investigación.

El aula virtual como estrategia para fortalecer la formación en seguridad de procesos en el currículo de ingeniería química: caso de estudio

Mabel Milena Torres Taborda — 2023-09-11

Cada día se hace más imperiosa la necesidad de contar con ingenieros químicos, de procesos y profesiones afines que consideren en todas sus actividades la seguridad de procesos como un eje de su labor para que potencien el desarrollo de operaciones industriales o empresariales seguras que privilegien y maximicen la protección de todas las personas vinculadas a la organización, las comunidades adyacentes a la entidad y el medio ambiente. Esta necesidad aumenta en la medida en que se masifican nuevas tecnologías relacionadas con la cuarta revolución industrial y cuyos impactos sobre el campo de la seguridad de procesos aún se encuentran pendientes por descubrir.

Esta necesidad de formación en temas de seguridad de procesos, para el caso de los ingenieros químicos, también ha sido motivo de interés para diversas entidades que incluyen los entes regulatorios en temas de educación o los sistemas de acreditación de programas académicos. Para abordar la formación en seguridad de procesos en los currículos de Ingeniería Química, de Procesos y profesiones afines, existen diversas estrategias. Algunas de ellas son: currículo embebido o diseminado, inclusión en el plan de estudios de un curso exclusivamente dedicado a la temática y una combinación de ambas alternativas. Independiente de la estrategia a seguir, es importante considerar cómo las herramientas virtuales pueden contribuir en el proceso de aprendizaje dentro o fuera del aula.

En este trabajo se presenta el diseño de un Aula Virtual, empleando la plataforma Moodle, que apoya el modelo de currículo embebido para la formación y el aprendizaje de los futuros ingenieros químicos en temas de seguridad de procesos de la Universidad Pontificia Bolivariana (Medellín – Colombia). Para ello se ha considerado, que esta herramienta no solo actúe como un repositorio de experiencias y metodologías de enseñanza y aprendizaje empleadas en los cursos ligados a la seguridad de procesos, sino que se busca facilitar el uso de alternativas de aprendizaje como la gamificación, aprendizaje basado en problemas o estudios de caso que a su vez motivan e impulsan el trabajo autónomo por parte de los estudiantes y les permita registrar sus avances, reforzar sus conocimientos e incluso, en el futuro, poder evidenciar a modo de portafolio, su conocimiento y experiencia en seguridad de procesos.

Impacto de la formación de ingenieros civiles de la Escuela Militar de Cadetes y su aporte en el desarrollo de los proyectos de infraestructura ejecutados por el Ejército Nacional

Gina Vivas — 2023-09-11

Este proyecto de investigación tiene como objetivo visibilizar la formación de los ingenieros civiles graduados de la Escuela Militar de Cadetes “General José María Córdova” (ESMIC), y su aporte al planeamiento y ejecución de los proyectos de infraestructura a cargo del Ejército Nacional y que contribuyen al desarrollo de país. Para esto se parte de la enseñanza de la Ingeniería Civil, dentro de un contexto militar de formación de oficiales en condiciones académicas diferenciales, cursando el programa de manera simultánea con las Ciencias Militares, programas que históricamente están relacionados, la Ingeniería Civil tiene sus orígenes en la Ingeniería Militar. En efecto, en Colombia el programa nace con la fundación del Colegio Militar del Cuerpo de Ingenieros de la República de Antioquia en 1814 y desde sus inicios gran parte del desarrollo del país se debe a la labor de los Ingenieros Militares. Por esto, la responsabilidad social del ejército en la formación de ingenieros civiles que puedan ser empleados después de su graduación por el Comando de Ingenieros Militares del Ejército Nacional (COING), para realizar proyectos de Ingeniería Civil en todo el territorio nacional.

Para lograr los objetivos propuestos se presentan estudios y análisis estadísticos de los proyectos de infraestructura ejecutados por los graduados del programa, en el marco del proyecto inscrito en el Departamento Nacional de Planeación (DNP) como “Ampliación de la acción integral para la recuperación de las zonas vulnerables del territorio nacional”, del Banco de Proyectos de Inversión Nacional BPIN No. 2011011000362, cuyo propósito es brindar oportunidades para la mejora de las condiciones de vida de los habitantes de zonas afectadas por la violencia, y que se soporta en el documento de compilación histórica del COING, caracterizando por tipo de proyectos y territorios impactados por el Plan de Consolidación. Además de estos trabajos, a nivel interno se ejecuta un plan de mantenimiento en las instalaciones de las unidades militares del país, ajustado a las necesidades, dentro de los cuales se realizan mejoramiento, mantenimiento, rehabilitación de pavimentación de vías internas, redes de alcantarillado, remodelación y adecuación de baterías de baño, mantenimiento de viviendas fiscales, construcción de nuevos alojamientos, bases militares, bahías de instrucción, oficinas de comando, ranchos, entre otros.

El resultado de este análisis permitió identificar los tipos de obras desarrolladas por los graduados del programa de Ingeniería Civil de la ESMIC, y brindará insumos a la revisión y actualización del currículo y del perfil profesional del egresado, alineado con la misionalidad del sector Defensa. Esta se encuentra claramente establecida en el correspondiente Plan Estratégico del sector Defensa y Seguridad 2018-2022, con ocho áreas misionales, tres de las cuales apuntan a la formación de ingenieros civiles dentro del Ejército Nacional, como son la contribución a la protección del medio ambiente y recursos naturales, al desarrollo del país y a la gestión del riesgo de desastres, que impactan en el mejoramiento de la calidad de vida de los ciudadanos, logrando consolidar el desarrollo socio-económico de las regiones y permitiendo llevar la institucionalidad a los lugares más apartados del país.

Los semilleros de investigación en ingeniería. Estrategia acogedora para promover la permanencia estudiantil

Juan Sebastián Orozco Van — 2023-09-11

Las nuevas generaciones que demandan servicios educativos en las Universidades en Colombia están llegando cada vez más a temprana edad, mientras que a finales del siglo XX el promedio de edad era de 18 años, dos décadas después, el promedio es de 16. Además de la conveniencia de neutralizar la tendencia a una adultización temprana, el tránsito de la educación media a la educación superior en la fase final de la adolescencia, demanda reflexionar sobre la formación básica, los desarrollos pedagógicos y curriculares de inicio de carrera y el acompañamiento, ya que como reporta la literatura, las adaptaciones y ajustes acontecen en momentos del Complejo de la Langosta.

Ante las características y expectativas de las nuevas generaciones, las demandas cognitivas, de orientación al logro, desarrollo de habilidades blandas en el primer año de Universidad, sumado al compromiso que adquieren los estudiantes con sus familias; los semilleros de investigación devienen como espacios extracurriculares flexibles, de autoformación y empoderamiento, de formación integral e interdisciplinariedad que facilitan el encuentro y acompañamiento entre pares, el trabajo en red y el agenciamiento con horizontalidad de inquietudes y búsquedas en los que la ciencia y la solución de problemas en contexto, son motor e impulso.

Si bien, en la variada tipología de semilleros de Ingenierías en la educación superior en Colombia hay una tendencia a que la participación, ingreso y permanencia en estos espacios de investigación-acción se favorezca hacia mitad de carrera, hay cada vez más experiencias exitosas sobre el lugar e importancia de los semilleros al inicio de la formación profesional.

Los semilleros en primer año aportan de manera decidida a la permanencia estudiantil dadas las oportunidades de reconfiguración de sí, del apoyo y abrigo que ofrece la comunidad de aprendizaje entre pares, el acceso y uso de saberes expertos en la solución de problemas contextuados y de incidencia social, y la libertad de experimentar un viaje de conocimiento flexible pero focalizado desde el saber-hacer, donde el semillerista atraviesa el camino en condiciones de aprendizaje activo y participación colectiva.

Además, continuar este camino desde el inicio de la carrera permite que el estudiante reconozca mejor su orientación vocacional, explore espacios y recursos tales como: laboratorios, biblioteca, sistemas de habitación y profesores, así como estimula el empoderamiento de las mujeres en las ingenierías.

El trabajo muestra el impacto de los semilleros de investigación en Ingeniería en la Universidad Autónoma de Occidente, espacios de formación regulados y flexibles en los que participan estudiantes de las 14 ingenierías que actualmente oferta la Universidad, y que para el caso de las nuevas generaciones, ofrece en primer año de formación atajos para el fortalecimiento de sí, para potenciar el trabajo colaborativo, la solidaridad, pertenencia, autoaprendizaje, horizontalidad y agenciamiento entre pares, todo ello, fundamental en el complejo paso de la adolescencia a la adultez, y en el singular y prometedor espiral existencial de las nuevas generaciones.

La experiencia curricular sobre un curso de ingeniería y sociedad para estudiantes de ingeniería industrial

Carlos Augusto Osorio Marulanda — 2023-09-11

Antecedentes: Desde el año 2012, en la Escuela de Ingeniería Industrial de la Universidad del Valle, sede Cali, se ha llevado a cabo un conjunto de acciones formativas en las cuales la ingeniería industrial fue puesta al servicio de problemas de las comunidades pobres y vulnerables, los cuales pueden ser abordados con herramientas de ingeniería industrial. Inicialmente, mediante la asesoría de proyectos de trabajo de grado y de maestría, en donde se pudieron asesorar más de 20 proyectos de estudiantes, como también iniciativas de aprendizaje-servicio a través de las unidades de extensión y proyección social de la Universidad. Hasta el año 2019, este proceso se acompañó con un curso electivo no profesional denominado “Proyección Social en Ingeniería”, para estudiantes de noveno semestre. Este primer bloque de experiencias condujo a replantear el alcance del tema al interior del Programa de Ingeniería Industrial. En tal sentido, se llevó a cabo una reforma académica en donde la relación Ingeniería y Sociedad se ubicó de forma explícita, como una asignatura obligatoria dentro del Programa, para estudiantes de cuarto semestre.

Objetivos: Presentar las experiencias del primer curso de Ingeniería y Sociedad llevado a cabo en el semestre 02-2022, para estudiantes de cuarto semestre de ingeniería industrial de la Universidad del Valle, sede Cali.

Metodología: Abordar los procesos y resultados del Curso mediante el análisis de las actividades implementadas, las cuales se orientaron en dos ejes: la formación ética y el reconocimiento del contexto para el aprendizaje de la vinculación de los estudiantes en comunidades. El análisis partirá del concepto de sistematización de experiencias, el cual constituye un proceso reflexivo que permite reconstruir de forma crítica y ordenada las distintas vivencias, conocimientos, prácticas y lecciones significativas, llevadas a cabo en el Curso de Ingeniería y Sociedad.

Resultados: Mediante la sistematización, los elementos analizados han permitido identificar otros aspectos importantes de considerar para la formación de los estudiantes, tanto en los temas sobre ingeniería industrial, asequibles para estudiantes de cuarto semestre, como también herramientas de investigación cualitativa que pudieran mejorar la inserción de los estudiantes en las comunidades. Todos estos elementos permitirán que otros investigadores y docentes puedan aprender de lo que se llevó a cabo, enterarse de cómo se logró, qué dificultades se tuvieron y cuáles resultados se lograron alcanzar.

Proyecto de aula: una estrategia de educación ambiental para la sostenibilidad

Mónica Alcalá Narváez — 2023-09-11

La sostenibilidad requiere, en su formulación y accionar, un activo ejercicio de reconstrucción de imaginarios, capaz de incidir en el entorno, a través de la comprensión de las dinámicas socioambientales y sus elementos de autogestión comunitaria.

La formación de profesionales en Ingeniería Ambiental, en la Fundación Universitaria Tecnológico Comfenalco - Colombia, se compromete en el desarrollo de acciones pedagógicas que conectan al estudiante, en un diálogo directo con las comunidades, en el entendido, de que solo es posible alcanzar la pertinencia de su futuro accionar, cuando se generan competencias para el diagnóstico y educación ambiental.

A través de los proyectos de aula, estrategia pedagógica fundamenta en el ABP (aprendizaje basado en proyectos), los estudiantes aprenden técnicas para la estimulación de la participación de actores de un ecosistema objeto de estudio. En el presente artículo se exponen técnicas de abordaje comunitario, como herramientas metodológicas para el reconocimiento de saberes propios o cosmovisiones, generando competencias para el desarrollo de diagnósticos socioambientales.

Finalmente, se presentan las razones que justifican una intervención académica contextual, las técnicas empleadas para la identificación de problemas ambientales; y sus aportes para la formulación de planes que tributen a la sostenibilidad.

Percepción estudiantil sobre la calidad docente de la Escuela de Ingeniería Agrícola (EPIA) - Universidad San Cristóbal de Huamanga – Ayacucho – Perú

Sandra Del Águila — 2023-09-11

El trabajo muestra los resultados de un estudio sobre percepción de los estudiantes respecto a la calidad docente considerando tres aspectos de evaluación: conocimiento, trato y conducta de los docentes de la Escuela Profesional de Ingeniería Agrícola (EPIA) de la Universidad Nacional de San Cristóbal de Huamanga (UNSCH) – Ayacucho, ubicada en la región altoandina del Perú. Se utilizó la metodología cualitativa a una muestra representativa de estudiantes, con recojo de información a través de encuestas formuladas con la escala de Likert. A la fecha, por múltiples forzantes, internas y externas, no se ha evidenciado un avance significativo en el proceso de autoevaluación con fines de acreditación de la escuela. Los resultados revelan que el 51% de estudiantes perciben que los docentes tienen el conocimiento adecuado, sin embargo, un 37% percibe que no utilizan estrategias didácticas. Respecto a la conducta, 31% percibe comportamiento ético frente a un 38% que percibe que no, así como un 41% percibe un trato indiferente por parte de sus docentes. Por tanto, existe la necesidad de impulsar campañas de difusión y práctica de valores institucionales, cursos para el desarrollo de la capacidad reflexiva del estudiante, así como, promover la capacitación de los docentes en habilidades blandas con mejora del trato y adquisición de competencias docentes en el desarrollo de estrategias didácticas. Se concluye, además, que la formación en valores y la demostración genuina de conductas regidas por la ética de parte de los docentes, son primordiales para el ejercicio de una ciudadanía libre y responsable de los estudiantes de la EPIA y es un fin que se debe alcanzar.

Colaboración entre universidad pública y privada para la evaluación de OVA destinado a la enseñanza de manejo de equipo electrónico

Jairo Hurtado — 2023-09-11

El osciloscopio es un equipo de medición ampliamente utilizado para visualizar señales, analizar fenómenos eléctricos que colabora en la verificación, depuración y solución de problemas múltiples campos. Este instrumento permite la visualización de señales eléctricas en el tiempo y así mismo la medición de las respectivas características de estas señales (por ejemplo: amplitud, valor pico a pico, valor promedio, periodo, frecuencia). En sus primeros acercamientos al osciloscopio, los estudiantes suelen presentar temor en su manipulación, debido a que su panel frontal ofrece una amplia cantidad de controles, a que es un instrumento al cual no se tiene amplio acceso convencionalmente, como sí puede ser un multímetro digital, y que debido a su costo prefieren limitar su manejo para evitar daños. Dado que es de gran importancia promover en los estudiantes de carreras de ingeniería tales como ingeniería electrónica, ingeniería eléctrica, ingeniería mecatrónica, redes y telecomunicaciones y otras más, habilidades para obtener la correcta visualización y así mismo realizar las mediciones con el osciloscopio e interpretar los resultados de esas mediciones, se desarrolló un objeto virtual de aprendizaje (OVA) que permite a los estudiantes manipular los controles de este equipo sobre un panel de control simulado. Esto permite que los estudiantes puedan explorar el equipo con anterioridad a las prácticas de laboratorio y también repasar lo aprendido en dichas prácticas, ya que este OVA les permite obtener realimentación en tiempo real sobre el uso de las diferentes opciones utilizadas para visualizar correctamente las señales y los resultados obtenidos en la medición.

El desarrollo de este objeto virtual de aprendizaje hace parte de un proyecto colaborativo entre una universidad pública y otra privada, de forma que la validación de este material didáctico es realizada en diferentes contextos (provincia y capital). Se creó una experiencia de aprendizaje para la enseñanza de osciloscopio en la asignatura de Laboratorio de Medición de Señales de la Facultad de Ingeniería de la Pontificia Universidad Javeriana, Bogotá D.C, y en la asignatura de Tecnologías Básicas de Mecatrónica del programa de Ingeniería Mecatrónica de la Universidad Nacional de Colombia sede de La Paz, La Paz, César y se recogieron las impresiones de los estudiantes para validar el uso de la herramienta.

Este documento inicia con la descripción del material didáctico desarrollado para la enseñanza del osciloscopio, su comparación con otras alternativas disponibles, continúa con los resultados de las validaciones con estudiantes de ingeniería, la comparación entre resultados de cada universidad, prosigue con las mejoras y proyectos a futuro para continuar con la colaboración entre universidades y se finaliza con las conclusiones de la experiencia realizada.

Detección de patrones de bajo rendimiento académico, deserción estudiantil y de docentes e impacto de egresados con técnicas de minería de datos, en el programa de ingeniería electrónica en la Universidad Popular del Cesar

José Ramón Iglesias Gamarra — 2023-09-11

La deserción universitaria, la falta de cualificación docente y el panorama de inserción laboral de los egresados son problemáticas que enfrentan la mayoría de las instituciones de educación superior en Colombia, trayendo efectos negativos para todos los actores de la comunidad educativa; especialmente los estudiantes porque, truncan el ciclo de formación educativo y sus posibilidades de ocupación laboral, lo cual trae consecuencias a todo nivel. Igualmente, para las universidades, porque afecta los indicadores de calidad educativa, y en el caso de las instituciones públicas, los recursos que recibe por cada estudiante; ya que, al no cumplirse el objeto de dichos recursos, estos se desaprovechan afectando las finanzas de las instituciones. Este escenario, junto a la falta de cualificación docente y la situación de egresados en el espectro laboral colombiano, afectan la calidad de la educación, los procesos de gestión, docencia y administrativos en las instituciones de educación superior.

Actualmente, en Colombia las universidades comienzan a utilizar las técnicas de alta computación enfocadas a sus sistemas de información con el fin de optimizar los procesos de gestión, aprendizaje y desarrollo cualitativo de sus profesores. Es por eso que, la Universidad Popular del Cesar viene desarrollando un trabajo de investigación con el fin de desarrollar modelos de IA ( Inteligencia Artificial) y de reconocimiento de patrones capaces de brindar información para trazar políticas públicas relacionadas con el bienestar estudiantil, profesoral y de los egresados a fin de evitar o reducir la deserción estudiantil a partir de sus causas, el retiro de profesores por falta de motivación, entre otras problemáticas en el programa de Ingeniería Electrónica el cual se ha tomado como piloto para desarrollar esta propuesta.

Como la deserción estudiantil como profesoral es multicausal, depende en gran medida de las condiciones tanto de los estudiantes como de los docentes y del entorno en que estos se desenvuelven. Lo primero que este trabajo propone es poder incluir la mayor cantidad de variables posibles (características individuales, socioeconómicas, académicas e institucionales) con las cuales podamos dar explicación al fenómeno de la deserción de estudiantes, docentes y el impacto de nuestros egresados en la sociedad.

Esta investigación tiene como objetivo principal proponer un modelo basado en learning analytics a partir de la información recogida de los estudiantes, profesores y egresados del programa de Ingeniería Electrónica de la Facultad de Ingeniería y Tecnológicas de la Universidad Popular del Cesar; el propósito es que pueda servir como una herramienta que identifique a aquellos estudiantes que se encuentran en riesgo de desertar desde el momento en que se matriculan en la universidad y de los profesores que se encuentran desmotivados por las condiciones que ofrece la institución para ellos. Con el fin de poder cumplir con los propósitos investigativos se planea implementar una metodología con modelos sucesivos, con lo cual se crearán modelos predictivos en tres momentos diferentes, los cuales son normales en nuestra institución de acuerdo con los estudios iniciales.

Experiencia de diseño e implementación de un módulo de laboratorio con acceso en forma remota para la realización de prácticas experimentales en la temática de control de velocidad de un motor en corriente continua

Jhonatan Sneyder Ortiz — 2023-09-11

El presente trabajo describe el diseño y la implementación de un módulo de laboratorio, para apoyar los procesos de enseñanza y aprendizaje en la formación de profesionales de los campos de las ingenierías eléctrica y electrónica. El módulo de laboratorio desarrollado emplea la tecnología del internet de las cosas (IoT, por sus siglas en inglés) posibilitando de esta manera la realización de actividades de experimentación a distancia. Entre las principales características del módulo están su bajo costo de implementación y operación, la facilidad de uso del entorno de programación, la realización de pruebas experimentales no solo de manera presencial, sino también de manera remota, y la integración de conceptos de diferentes asignaturas como lo son el control de sistemas eléctricos, la electrónica de potencia y las máquinas eléctricas. Esta herramienta se constituye en un recurso pedagógico para favorecer la apropiación de conocimientos y el desarrollo de competencias profesionales en estudiantes de ingeniería.

El módulo de laboratorio está enfocado en la temática de control de velocidad de un motor eléctrico en corriente continua (DC, por sus siglas en inglés) de imanes permanentes. Para la regulación de la velocidad del motor, se desarrolló un sistema de electrónica de potencia basado en un convertidor DC/DC reductor controlado mediante un sistema en lazo cerrado. El sistema realiza el sensado de la velocidad del motor mediante un módulo codificador rotatorio, ejecuta la acción de control en un microcontrolador Arduino Uno, y finalmente genera un pulso de disparo ajustado que controla el convertidor reductor, variando de esta manera la velocidad del motor de forma controlada. Para la realización de actividades de experimentación a distancia, el módulo integra una cámara y dos computadores, y utiliza la herramienta de software de escritorio remoto de Google, la cual permite conectar de manera remota los dos computadores y el intercambio de datos entre estos a través de Internet.

Este documento presenta resultados del trabajo final de pregrado en Ingeniería Eléctrica de la Universidad Industrial de Santander (UIS) titulado “Implementación de práctica de laboratorio con acceso remoto utilizando el microcontrolador Arduino Uno para el control de un motor DC” y del proyecto de investigación financiado por la Vicerrectoría de Investigación y Extensión de la UIS titulado "Estrategia pedagógica para el fortalecimiento de competencias en STEM mediante sistemas modulares de laboratorio", código 2825.

Fortaleciendo competencias en STEM a través de un sistema modular de laboratorio para la enseñanza y el aprendizaje en ingeniería eléctrica y electrónica

Mauricio Bautista Porras — 2023-09-11

La educación STEM (acrónimo de Science, Technology, Engineering and Mathematics) busca desarrollar habilidades y competencias en los campos de la ciencia, la tecnología, la ingeniería y las matemáticas, superando las barreras entre estas disciplinas a través de un enfoque interdisciplinario. Este modelo educativo tiene como objetivo fortalecer habilidades en pensamiento crítico, creatividad, comunicación, investigación, resolución de problemas, trabajo en equipo, liderazgo, entre otras.

El modelo educativo STEM se presenta como una herramienta metodológica didáctica ideal para la construcción de conocimiento y el desarrollo de destrezas necesarias para su aplicación en los diferentes campos y situaciones cotidianas de la vida real. En este contexto, los laboratorios se convierten en herramientas de apoyo para los procesos de enseñanza y aprendizaje especialmente en las disciplinas STEM. A través de los laboratorios, los estudiantes pueden validar los resultados de una investigación, llevar a cabo la comprobación experimental de conceptos y teorías, y desarrollar proyectos que requieren el uso de equipos de instrumentación y medición, entre otros.

Los laboratorios son en sí mismos ambientes de aprendizaje, lo que los convierte en elementos fundamentales en el diseño de estrategias pedagógicas para la enseñanza en las áreas STEM. Además, son cruciales para la investigación y el avance del conocimiento en diversas áreas del conocimiento. Las prácticas de laboratorio son una parte integral de los planes de estudio y resultan de vital importancia para garantizar una formación integral y actualizada de los estudiantes, así como la calidad de los programas de Educación Superior y el desarrollo de las competencias profesionales que se esperan de los estudiantes.

Este trabajo presenta el diseño de un sistema modular de laboratorio para fortalecer competencias en STEM en estudiantes de los programas académicos de pregrado en Ingeniería Eléctrica y Electrónica de la Universidad Industrial de Santander (UIS). Este trabajo se basó en la identificación de necesidades en el proceso de enseñanza-aprendizaje de diferentes asignaturas de los programas de Ingeniería Eléctrica y Electrónica, y la revisión de las competencias establecidas en el Proyecto Educativo. Con base en esta revisión, se seleccionó la asignatura de introducción a la ingeniería y se realizó el diseño de un sistema modular de laboratorio, compuesto por prototipos portables, escalables y de bajo riesgo, teniendo en cuenta las características y funcionalidades deseadas para mejorar los procesos de enseñanza-aprendizaje en esta asignatura.

Actualmente, el sistema modular de laboratorio se encuentra en la fase de implementación y validación para analizar su impacto en el rendimiento académico de los estudiantes. Este documento aborda el análisis de las competencias establecidas en los programas académicos, el establecimiento de las necesidades de laboratorio en la asignatura introducción a la ingeniería, y el diseño del sistema modular de laboratorio.

Aplicación y resultados de rúbrica para evaluación de los proyectos integradores en la asignatura resistencia de materiales de la Facultad de Procesos Industriales, de la Escuela Tecnológica Instituto Técnico Central

Hilda Sofía Soto Lesmes — 2023-09-11

La asignatura Resistencia de Materiales se imparte en VII semestre del programa Tecnología en Producción Industrial, articulada por ciclos propedéuticos con la Técnica Profesional en Procesos de Manufactura y la Ingeniería de Procesos Industriales, en la Escuela Tecnológica Instituto Técnico Central. Como parte de la evaluación de la asignatura se implementaron los proyectos integradores, para los cuales se diseñó como herramienta una rubrica de evaluación, a partir del perfil de egreso, las competencias del programa, los resultados de aprendizaje del programa y los resultados de aprendizaje de la asignatura.

En el segundo semestre del 2022 se presentaron 7 proyectos integradores orientados al diseño de trituradoras de residuos orgánicos y compactadoras industriales, los cuales debían cumplir con los requisitos establecidos en la rúbrica, la cual fue socializada en el aula y a través de la plataforma Teams, especificando criterios, factores y ponderaciones, con el objetico de que los estudiantes tuvieran un referente claro sobre la evaluación de su proyecto integrador. Tras recibir los proyectos, estos fueron evaluados y se realizó una retroalimentación acompañada del instrumento de evaluación, conducente a que el estudiante realice un proceso de reflexión alrededor de su proceso de aprendizaje.

Los resultados de esta evaluación permitieron evidenciar los verdaderos alcances de los resultados de aprendizaje de la asignatura, los conceptos previos, y las competencias blandas.

Contenido digital educativo para la enseñanza de los casos de factorización en la Institución Educativa República de Suiza de la ciudad de Popayán Cauca

Alberto Bravo — 2023-09-11

La enseñanza de los casos de factorización en la educación secundaria y universitaria se ha realizado generalmente de una manera tradicional, sin analizar su relación con situaciones de la cotidianidad, lo cual dificulta su estudio y comprensión. El desarrollo un contenido Digital, Objeto Virtual de Aprendizaje OVA, que permita la incorporación de los conceptos geométricos de área y volumen es de gran importancia ya que través de ellos se abordaran algunos de casos de factorización para facilitar el proceso de enseñanza aprendizaje de este tema y que permitirá la apropiación conceptual en áreas de estudio como el cálculo diferencial, calculo integral, ecuaciones diferenciales, además de otros contextos en los cuales se requiera del dominio de este tema.

Lecciones aprendidas en el proceso de formulación de los resultados de aprendizaje de un programa de Maestría en Gerencia de Proyectos en una Facultad de Ingenierías, Diseño e Innovación

Carmelina Cadenas Anaya — 2023-09-11

El decreto 1330 emitido por el Ministerio de Educación Nacional en julio del 2019 indica que los resultados de aprendizaje son los "concebidos como las declaraciones expresas de lo que se esperaba que un estudiante conozca y demuestre en el momento de completar su programa académico" (Ministerio de Educación Nacional, 2019) y por lo tanto estos resultados de aprendizaje deben estar alineados con el perfil de egreso de acuerdo con el PEI de la IES y del Programa. Este decreto, ha tenido muchas interpretaciones para las diferentes Instituciones de Educación Superior para la formulación de los resultados de aprendizaje de sus programas antiguos, y para los nuevos programas que deben incluir esta propuesta en sus documentos maestros. Es aquí, donde las lecciones aprendidas constituyen un cuerpo de conocimiento que permite que otros formuladores de nuevos programas no cometan los mismos errores que se tuvieron en casos de fracaso y que, por otro lado, los casos de éxito sean capitalizadas como mejores prácticas en las IES. A partir de lo anterior, este artículo tiene como propósito presentar las lecciones aprendidas en el proceso de formulación de los resultados de aprendizaje de un nuevo programa de maestría en gerencia de proyectos, que obtuvo registro calificado en junio del 2022 dentro de la Facultad de Ingeniería, Diseño e Innovación, con la finalidad de transformar el conocimiento tácito que se tiene de este proceso, a un conocimiento explicito que redunde en el mejoramiento continuo de los procesos de acreditación de calidad de los programas y de obtención de registros calificados. Esta investigación tuvo un enfoque cualitativo descriptivo, con la finalidad de describir el caso de estudio y explorar las lecciones aprendidas en una secuencia lineal y partiendo de la riqueza interpretativa y contextualizada de los fenómenos (Hernández, Fernández, & Baptista, 2014). Las lecciones aprendidas a partir de la aplicación de un instrumento CI-FT-01 del Ministerio de Educación Nacional y con los datos recopilados se realizó un tratamiento y resumen de estos, para encontrar factores negativos y positivos que surgieron en el proceso y los riesgos que se materializaron. De esta manera, se pudieran identificar lecciones aprendidas y mejores prácticas con la finalidad de documentarlas. Como conclusión se puede decir que siguiendo una metodología de lecciones aprendidas se puede transformar el conocimiento tácito que está en su talento humano: docentes, colaboradores, personal administrativo y directivo, para producir un conocimiento explicito y contribuir a un modelo de gestión del conocimiento de la IES más robusto.

Gestión del mesocurrículo por competencias en el programa de ingeniería química de la Universidad Pontificia Bolivariana

Erika Arenas Castiblanco — 2023-09-11

La Universidad Pontificia Bolivariana (UPB) asume como currículo los conocimientos, experiencias y prácticas institucionalmente seleccionadas, organizadas y distribuidas en el tiempo para efectos de la formación. El punto de partida del diseño curricular es el Modelo Pedagógico Integrado de la UPB, el cual tiene un enfoque de formación por capacidades humanas y competencias con cinco principios curriculares: Contextualización, Interdisciplinariedad, integración, Interculturalidad y flexibilidad.

En la UPB, el currículo es estructurado en tres niveles: la macro estructura asociada a los ciclos de formación, la meso estructura asociada a áreas o núcleos y la micro estructura asociada a los cursos. La macro estructura está definida para los programas de pregrado en cuatro ciclos: Básico de Formación Humanista, Disciplinar, Profesional y de Integración. La meso estructura está relacionada con propósitos formativos específicos y cada programa puede definir sus áreas o núcleos con base en estos propositivos formativos. Aunque las áreas o núcleos responden a problemáticas del contexto, tradicionalmente han sido definidas en términos de contenidos a partir de los cuales se agrupan una serie de cursos y no por competencias. En el caso del programa de Ingeniería Química de la UPB se había tenido áreas asociadas a Termodinámica, Operaciones unitarias, Diseño de procesos, Química entre otras.

A raíz de la implementación del decreto 1330 del 2019 y la definición de resultados de aprendizaje, el programa de Ingeniería Química UPB ha adoptado como resultados de aprendizaje generales los 7 student outcomes que propone ABET. Estos resultados plantean el desarrollo de competencias en aspectos como diseño, trabajo en equipo, experimentación entre otros. Paralelamente se ha reestructurado la gestión meso curricular adaptando la gestión por áreas asociadas a cada uno de estos 7 resultados de aprendizaje generales. Esto ha llevado a que el currículo se gestione efectivamente en pro del desarrollo de competencias y los contenidos temáticos se conviertan en un medio para el logro de las competencias.

Adicionalmente esta nueva forma de gestión del meso currículo permite fomentar más los cinco principios curriculares del Modelo Pedagógico de la institución dando respuesta al contexto donde estudios como la Encuesta de Talento Humano de la ANDI (2022) muestra que el país demanda profesionales con competencias más que con conocimientos específicos. Igualmente, se ha posibilitado que el trabajo entre los docentes sea más integrado a lo largo del plan de estudios, existiendo más interacción entre los docentes para establecer estrategias coordinadas para fomentar el desarrollo de las competencias y la identificación en forma más clara del rol de cada docente dentro del proceso o ruta de formación de la competencia.

Enseñanza de la termodinámica en los programas de pregrado de ingeniería mecatrónica e ingeniería de procesos industriales de la Escuela Tecnológica Instituto Técnico Central - ETITC

Ángela Aurora Beltrán Osuna — 2023-09-11

La termodinámica es la ciencia que describe a nivel macroscópico las transformaciones de la energía, y las relaciones entre el trabajo y el calor. Por ende, esta rama de la física es de gran utilidad para cualquier tipo de ingeniería, que esté relacionada con máquinas térmicas o procesos fisicoquímicos, ya que permite evaluar diferentes procesos donde ocurre el intercambio de calor y/o trabajo. Así, esta es una asignatura que convencionalmente requiere una gran carga conceptual y capacidad de abstracción. En la Escuela Tecnológica Instituto Técnico Central (ETITC) se trabaja bajo la consigna de “aprender haciendo por parte del estudiante y enseñar demostrando por parte del docente”, buscando que los estudiantes logren integrar rápidamente los conocimientos teóricos con la aplicación práctica, para capacitarlos en el contexto actual laboral colombiano. Este trabajo expone el trabajo realizado durante la asignatura de Termodinámica, de los programas de Ingeniería de Procesos Industriales e Ingeniería Mecatrónica de la ETITC. La enseñanza de conceptos de termodinámica tales como gas ideal, presión de vapor o refrigeración se desarrollan a través de los diferentes módulos didácticos del Laboratorio de Ciencias Fluidotérmicas, que le brindan al estudiante una interacción y aplicación directa de las nociones aprendidas en la teoría. Se exponen además otras estrategias pedagógicas y didácticas como gamificación y aula invertida, que son utilizadas por la docente bajo la bandera del aprendizaje significativo, que le permiten al estudiante aplicar los conceptos termodinámicos en su realidad cotidiana, para que logren trascender en entornos laborales más complejos y competitivos.

Estrategia didáctica para el aprendizaje de las áreas de la ingeniería mecánica y su relación con el ejercicio de la profesión

Adriana Gómez Gómez — 2023-09-11

Las estrategias didácticas son aquellas actividades programadas por los docentes con el fin de promover el logro de los aprendizajes en los estudiantes. Uno de los grandes retos al que nos enfrentamos diariamente los profesores universitarios, es la creación de estrategias didácticas que incentiven el interés de los estudiantes y que a su vez logren un aprendizaje efectivo.

En este trabajo se presenta el diseño e implementación de una estrategia didáctica para la asignatura Introducción a la Ingeniería Mecánica que buscó, además de incentivar el aprendizaje de los estudiantes mediante una actividad innovadora, ponerlos en el papel de analizar y desarrollar preguntas sobre un tema específico. El objetivo principal de la actividad fue que los estudiantes pudieran poner en práctica los conocimientos adquiridos durante la clase sobre las áreas de la Ingeniería Mecánica y su relación con el ejercicio de la profesión. Particularmente este objetivo se conecta con los siguientes objetivos de aprendizaje de la asignatura: i) Describir las diferentes áreas de la Ingeniería Mecánica con los respectivos principios del conocimiento relacionados, e ii) identificar las funciones del Ingeniero Mecánico y su relación con cada una de las áreas de la Ingeniería Mecánica. Para esto, se les planteó a los estudiantes diseñar en equipos un juego de mesa que permita, a quien lo juegue, autoevaluar los objetivos de aprendizaje descritos anteriormente. El diseño del tipo de actividad se ideó teniendo en cuento los estilos de aprendizaje preponderantes de los estudiantes de la asignatura. El juego fue evaluado mediante una rúbrica según los siguientes criterios: i) diseño del tablero, ii) calidad de las preguntas elaboradas, y iii) diseño del juego: claridad en las instrucciones y reglas, recursos utilizados, nombre. El aprendizaje del tema se evaluó en un examen parcial cuyos resultados también se presentan en este trabajo. Los resultados mostraron que los estudiantes que elaboraron juegos más creativos y mejores preguntas, es decir, preguntas más complejas y que permiten establecer la relación entre las áreas y las funciones del Ingeniero Mecánico, fueron aquellos que obtuvieron mejores notas en el examen parcial.

Estrategia de evaluación de RA articulado con el sector productivo. Caso de estudio: ingeniería civil UFPSO

Susana María Plata Jiménez — 2023-09-11

El programa de ingeniería civil de la Universidad Francisco de Paula Santander Ocaña siguiendo los lineamientos institucionales articulados con el decreto 1330 del MEN y el acuerdo 02 del CESU realiza el ejercicio de implementación, definición, evaluación y seguimiento de los resultados de aprendizaje. El comité curricular adoptó los resultados de aprendizaje establecidos por ABET y definidos como habilidades en solución de problemas de ingeniería, Diseño de ingeniería, Experimentación, Responsabilidad ética, Trabajo en equipo, Comunicación efectiva y Adquisición de nuevo conocimiento. De igual forma, para verificar el desempeño de los estudiantes con relación a las habilidades desarrolladas en el proceso de formación se llevó a cabo la evaluación dentro del aula, con el apoyo de los docentes a cargo de las diferentes asignaturas. Posteriormente se realizó el seguimiento y evaluación a través de un proceso que verifique la alineación constructiva teniendo en cuenta lo establecido en el Microcurrículo, la estrategia empleada por el docente, los resultados de aprendizaje y los resultados de las pruebas realizadas por los estudiantes. De este ejercicio se asocia a una calificación cuantitativa promedio de 4.2 para la totalidad de resultados de aprendizaje establecidos.

Así mismo, Con el fin de evaluar la pertinencia de la formación en relación con los fines y competencias del perfil de egreso y su articulación en el medio laboral y social se realiza la consulta y evaluación a las empresas donde estudiantes próximos a graduarse se encuentran realizando actividades asociadas a prácticas laborales y pasantías. Para tal fin, los empresarios realizan una valoración cuantitativa en escala de 0 a 5 sobre el desempeño de los estudiantes en relación a las habilidades establecidas por el programa en el perfil de egreso y que tienen relación 1:1 con los resultados de aprendizaje, para lo cual se obtuvo un promedio de 4.4

De esta manera, el programa logra realizar un proceso de mejora continua considerando los resultados obtenidos desde la evaluación del sector empresarial que permite identificar las acciones necesarias para mejorar el proceso de enseñanza-aprendizaje a lo largo de la formación académica del estudiante.

El aprendizaje activo, una estrategia para mejoramiento académico de los estudiantes de ingeniería topográfica y geomática

Gonzalo Jiménez Cleves — 2023-09-11

El propósito de este trabajo es dar conocer una estrategia metodológica que, un grupo de profesores, como docentes activos del programa de Ingeniería Topográfica y Geomática de la Universidad del Quindío, vienen implementando desde sus asignaturas, como respuesta a los modelos de aprendizaje que se especifican en el proyecto educativo del programa. La estrategia combina el un porcentaje de clases magistrales (aprendizaje pasivo) con un porcentaje de actividades, que responden a las competencias y al logro de los resultados de aprendizaje esperados de los estudiantes (aprendizaje activo); modelo que permite ir involucrando de forma gradual a los demás docentes, de tal manera que produzca un cambio estructural.

Modelo de formación para el ingeniero ambiental en pedagogía urbana: estrategia de implementación en la Universidad Tecnológica del Chocó

Ana Mercedes Sarria Palacio — 2023-09-11

Esta ponencia presenta la revisión documental sobre la conceptualización de la pedagogía urbana y cómo esta integra elementos importantes de la pedagogía social y ambiental, reflexiona sobre cómo cabe la ingeniería ambiental en las dimensiones que componen la ciudad y el posible impacto en la formación de esta área de la ingeniera.

Se origina en la fundamentación teórica de un proyecto de investigación que propone un Modelo de formación del ingeniero ambiental en pedagogía urbana, del cual resultó una estrategia para implementar en la Universidad Tecnológica del Chocó.

Este modelo se fundamentó en la relación tríadica bidireccional entre el modo de actuación del ingeniero ambiental, los conceptos de la pedagogía urbana y el proceso de enseñanza-aprendizaje. Se destaca que el modo de actuación del ingeniero ambiental aporta rigor técnico para comprender los principios de la pedagogía urbana y esta amplía los campos de acción de la profesión, lo anterior conlleva al desarrollo de otras habilidades y a comprender las relaciones ecológicas, sistémicas y estructurantes del entorno.

Una de las conclusiones que se ha razonado es, que el ingeniero ambiental formado en pedagogía urbana sea un profesional que desarrolla su potencial social y comprenda las relaciones transactivas del hombre con la ciudad, la cual responde a unos códigos de comportamiento que pueden ser modificados y así resolver problemas ambientales desde una perspectiva educativa.

Desarrollo de competencias con proyectos de aula implementados en la vereda de Tigrera- corregimiento de Minca – Santa Marta

Fredy Cuervo Lara — 2023-09-11

Santa Marta es una ciudad con una localización privilegiada al estar cerca de las estribaciones de la Sierra Nevada de Santa Marta y su proximidad as reservas naturales del parque Tayrona, Ciénaga grande de Santa Marta. La universidad Cooperativa de Colombia campus Santa Marta cuenta con una facultad de ingeniería con programas de ingeniería electrónica, ambiental, civil y de software, como una respuesta a las necesidades educativas de la región. Estos programas tienen implementado un modelo educativo crítico con enfoque de competencias, el cual implica el desarrollo integral del saber, del ser y del hacer en escenarios que impacten las comunidades en los territorios que se forman los ingenieros.

El propósito de esta experiencia de enseñanza - aprendizaje es desarrollar competencias en estudiantes de ingeniería a través de la formulación y ejecución de proyectos de aula en comunidades que requieren soluciones de ingeniería. Para el logro de este fin los estudiantes de programas de ingeniería civil, electrónica, ambiental y de software que cursan temáticas de diseño de vías, aspectos generales de medio ambiente, diseño de sistemas electrónicos; paralelamente al abordaje de contenidos, realizaron la identificación de necesidades que se pueden suplir a través de proyectos de ingeniería.

Experiencias en la formación por ciclos en programas de ingeniería

Dora Martínez Camargo — 2023-09-11

La formación por ciclos es un enfoque educativo implementado durante más de 20 años en Colombia, ha sido una forma de lograr que los estudiantes adquieran conocimientos y habilidades en etapas a lo largo de su proceso de formación. Este enfoque se basa en la idea de que la educación debe ser progresiva y secuencial, dividida en ciclos que preparan a los estudiantes para niveles más avanzados de aprendizaje y que flexibiliza la formación de ingenieros en la Facultad Tecnológica de la Universidad Distrital Francisco de José de Caldas.

Con el decreto 80 del 1980 se avizoró la posibilidad de ofertar programas por ciclos los cuales deberían fundamentarse en currículos que garantizarán los propósitos de cada tipo de formación, a la vez que fuera posible la concatenación de los ciclos y permitieran la transferencia de estudiantes entre instituciones, programas y tipos de formación.

En 1992, con la expedición de la ley 30 se menciona que, a los títulos de programas académicos que hacen relación a profesiones o disciplinas académicas y que son ofrecidos por las instituciones universitarias o escuelas tecnológicas o por universidades, se les debe anteponer la denominación de: "Profesional en ... " o "Tecnólogo en ... "

De otro lado la legislación en relación con la formación por ciclos propedéuticos se aborda en el año 2002 con la ley 749 la cual permitía que las instituciones técnicas profesionales y tecnológicas de educación superior organizarán sus programas de pregrado en ciclos propedéuticos en las áreas de las ingenierías, la tecnología de la información y la administración. Con la aparición de esta ley, proliferaron los modelos de formación por ciclos propedéuticos y de igual manera aumentó la oferta de programas en ingeniería por ciclos.

La formación por ciclos en la Facultad Tecnológica de la Universidad Distrital se inicia en el año 1998 como una propuesta de flexibilización en la formación de ingenieros, inicialmente se planteó en tres momentos, tecnología, especialización tecnológica e ingeniería, finalmente se consolidó en dos niveles: tecnología e ingeniería.

La apuesta flexible de formación de ingenieros en la Facultad Tecnológica, ha buscado en el nivel tecnológico desarrollar los conceptos y fundamentos, como matemáticas, física, química y ciencias de la computación, así como cursos introductorios de las áreas disciplinares de las diferentes ingenierías y a la vez proporcionar herramientas y espacios que desarrollen las habilidades necesarias para desempeñarse como tecnólogos profesionales; el segundo nivel, el de ingeniería, articulado con la tecnología, se enfoca en cursos más avanzados y especializados, que varían según la disciplina de ingeniería elegida por el estudiante.

Con la aparición de la formación por ciclos propedéuticos en el 2002 y su evolución, la apuesta en la formación de ingenieros por ciclos, se han visto abocada a procesos de adaptación a la norma y en algunos casos a renunciar a la oferta de formación por ciclos. Este trabajo presenta reflexiones con respecto al desarrollo de los programas por ciclos precisando aspectos relacionados con la oferta y con las modificaciones curriculares.

Diseño e implementación de un curso introductorio a la ingeniería civil basado en el aprendizaje en proyectos, el enfoque CDIO y el proceso de diseño en ingeniería para promover el desarrollo de competencias en ingeniería, innovación y emprendimiento

Pablo Vera Salazar — 2023-09-11

Las principales tendencias en educación en ingeniería se centran en el aprendizaje activo y experiencial, la integración de la teoría con la práctica, y el desarrollo de habilidades y competencias en campo. Este trabajo presenta la experiencia de diseño e implementación de un curso de introducción a la ingeniería civil, utilizando el enfoque CDIO y el aprendizaje basado en proyectos, así como diferentes metodologías ágiles a lo largo del curso. Este se imparte en el primer semestre del programa de ingeniería civil de la Universidad del Magdalena y se ha aplicado en 4 periodos académicos (2019-I, 2019-II, 2022-I y 2022-II) mediante un diseño curricular modular con un enfoque integral y transdisciplinario que culmina con la presentación de un prototipo funcional y la sustentación de un informe final. A través de esta experiencia, se ha obtenido evidencia de cómo un estudiante, a pesar de encontrarse en el primer semestre, puede desarrollar habilidades propias de la ingeniería, como la innovación, la creatividad, el análisis y la solución de problemas, así como competencias genéricas asociadas al desarrollo del emprendimiento, como el trabajo en equipo, la comunicación, el liderazgo y la resiliencia. La experiencia incluyó 4 proyectos distintos: en primer lugar, un prototipo de puente provisional de emergencias que se debió diseñar, planificar, presupuestar y construir para ser sometido a pruebas de carga en laboratorio. El segundo fue la construcción de un prototipo de edificación de residencias estudiantiles en el campus de la Universidad del Magdalena, en el cual se evaluó la eficiencia de sus componentes estructurales. El tercero correspondía al diseño y construcción mediante impresión 3D de un prototipo de cercha, la cual también se sometió a pruebas de esfuerzo y deformación. Finalmente, el cuarto proyecto consistió en el diseño de un prototipo funcional de pavimento fotovoltaico articulado, es decir, adoquines con paneles solares que debían funcionar integralmente, y se evaluaron en condiciones de humedad extrema, así como su aspecto estructural. La valoración final del curso se obtenía a partir de la elaboración y sustentación de un informe escrito tipo consultoría, ya que cada grupo de estudiantes debía conformar su empresa de ingeniería. El segundo componente (60% de la valoración final) se obtenía a partir del desempeño en los ensayos de laboratorio. A través de los diferentes módulos que conforman el curso y con la participación de expertos de diversas áreas, los estudiantes adquieren fundamentos necesarios para su proyecto final, de manera que los contenidos no están desconectados de la aplicación práctica. Esta experiencia refleja que los estudiantes necesitan enfrentarse a desafíos para poder mostrar su potencial, y que el rol del docente debe transformarse en el de un mentor o guía, ya que los alumnos tienen acceso a suficiente información y contenidos, y el profesor no debe limitarse a la transmisión de conocimientos, sino acompañar al estudiante, proporcionándole contexto y bases para desarrollar su propio criterio ingenieril.

Implementación de 3 estrategias de enseñanza y aprendizaje para la asignatura geometría descriptiva mediante el uso de recursos educativos digitales TIC en el aula de clase

Juan Carlos Morales Dimarco — 2023-09-11

La Geometría Descriptiva es una asignatura fundamental para el área de las Ingenierías, su objetivo principal es desarrollar y potenciar la inteligencia espacial, a través del conocimiento y empleo del lenguaje gráfico bi y tridimensional.

En correspondencia con el nuevo modelo pedagógico institucional de la Universidad Industrial de Santander (UIS21) orientado hacia la innovación pedagógica y los recursos educativos TIC creados en años anteriores, los cuales se encuentran disponibles en el AVA, se implementaron una serie de estrategias pedagógicas que permitieran un uso adecuado y estructurado de estos recursos durante el proceso de enseñanza y aprendizaje, el objetivo es fomentar un enfoque más activo y colaborativo por parte de los estudiantes, integrando el aprendizaje basado en problemas como forma de promover la participación y el compromiso de los estudiantes.

La primera estrategia implica el Aprendizaje Centrado en el Usuario en el que se mueve a los estudiantes de receptores pasivos de información a participantes activos en su propio proceso de descubrimiento, está fundamentada en el constructivismo para un aprendizaje duradero evidenciado en la acción.

La segunda estrategia se denomina Aula Invertida el cual es un enfoque pedagógico en el que la instrucción directa se realiza fuera del aula y se utiliza el tiempo de clase para llevar a cabo actividades que impliquen el desarrollo de procesos cognitivos de mayor complejidad, en las que son necesarias la ayuda y la experiencia del docente.

La tercera y última estrategia consiste en el Diseño Universal para el Aprendizaje propone tres principios vinculados: el primero proporcionar múltiples formas de implicación, con el cual los estudiantes participan y sienten motivación por adquirir conocimientos de maneras diferentes, el segundo principio que implica múltiples formas de representación de la información ya que los estudiantes perciben e incorporan la información de manera diferente y finalmente múltiples formas de acción y expresión del aprendizaje, cada estudiante expresa lo que aprende de diferentes maneras con lo cual se busca que los estudiantes reflexionen acerca de la utilización de los conceptos aprendidos y lo apliquen a su vida cotidiana o carrera de estudio.

Los recursos educativos TIC que serán parte fundamental de las estrategias a implementar van desde documentos para descargar, imprimir, recortar y armar, un visor de Realidad Aumentada, videos cortos con sonido, subtítulos y gráficos de alta calidad, documentos pdf interactivos con contenido 3D, un OVA con actividades de aprendizaje y evaluación, el software CAD RHINOCEROS para la explicación de conceptos geométricos relacionados con el espacio 3D y su visualización en 2D, modelos 3D para visualización en plataformas, una pizarra digital en ILLUSTRATOR para simular el entorno 2D que utiliza el estudiante con escuadras y transportador, y la visualización del proceso paso a paso, el uso de una aplicación de geometría llamada GeoGebra.

El estudiante podrá evaluar su conocimiento; solucionando los ejercicios en un papel, manipulando los poliedros 3D armados y en algunas ocasiones utilizando el visor de RA, también desarrollará algunos ejercicios en la APP de GeoGebra y respondiendo cuestionarios en línea dispuestos en el aula virtual.

El proyecto articulador – Una estrategia de enseñanza para la facultad de mecatrónica en la ETITC

Carlos Felipe Vergara Ramírez — 2023-09-11

Una de las actividades de mayor impacto para un estudiante en su proceso de comprensión de la ingeniería es la posibilidad de poner en contexto lo presentado en el aula, el aplicar todos los fundamentos de las ciencias como las matemáticas, física, química, etc., a un problema real que le pueda ser familiar, especialmente en los primeros semestres. En este sentido, todas las instituciones de enseñanza de Ingeniería desarrollan cursos con una cantidad importante de laboratorios y actividades prácticas, incluso, los trabajos de grado suelen ser diseñados para afianzar este componente en el estudiante, además de esto, en la Facultad de Mecatrónica de la ETITC se ha implementado durante varios semestres la actividad de Proyecto Articulador, el cual tiene como objetivos principales los mencionados y adicionalmente darle al estudiante, desde los primeros semestres una metodología para la solución de problemas articulando los componentes básicos, profesionales y complementarios de la carrera. Los resultados han sido interesantes, logrando solucionar problemas de la industria con proyectos planteados desde los primeros semestres y desarrollados a través de toda la carrera de ingeniería. El artículo presenta la metodología desarrollada para el desarrollo de esta propuesta y algunos los resultados que han sido de aporte industrial y académico de algunos proyectos que nacieron a la luz proceso.

Primeras experiencias en el programa de Tecnología en Instrumentación Electrónica basadas en resultados de aprendizaje y su aplicación en la etapa de profesionalización con el programa de Ingeniería Electrónica de la Universidad del Quindío

Claudia Joana Santamaría Moya — 2023-09-11

El presente artículo aborda la integración de los resultados de aprendizaje (RA) en los programas de Tecnología en Instrumentación Electrónica (TIE) e Ingeniería Electrónica (IE) de la Universidad del Quindío, para que los estudiantes continúen su etapa de profesionalización sin perder la identidad de cada programa. Para Tecnología, los RA se enfocan en el desarrollo y mantenimiento de sistemas electrónicos, manejo de equipos de medición, funcionamiento de componentes y la elaboración de circuitos básicos en áreas como la automatización de procesos y el control de sistemas mientras que para Ingeniería, se orientan hacia un nivel más avanzado y generalizado de la electrónica, abarcando teorías de la electricidad y el electromagnetismo, diseño e implementación de sistemas de control, comunicaciones y sistemas digitales, todo enmarcado en la metodología CDIO (Concebir – Diseñar – Implementar - Operar).

Esto genera un reto al momento de articular los RA, pues los estudiantes que ingresan al Programa TIE presentan algunos vacíos de conocimiento, especialmente en las áreas de matemáticas, física y diseño, que son necesarias para continuar hacia una etapa de profesionalización en el programa IE. No obstante, la adquisición de habilidades técnicas específicas les genera una ventaja observable y comparable al momento de relacionar los conceptos teóricos y prácticos. Dado lo anterior se busca identificar las áreas del conocimiento que necesitan una mayor atención en las etapas de enseñanza y aprendizaje.

Metadiseño curricular basado en competencias para programas de pregrado de la Facultad de Ingeniería y Ciencias en Javeriana Cali

Jorge Álvarez — 2023-09-11

El diseño curricular por competencias se basa en el desarrollo de conocimientos y habilidades relevantes para la sociedad. En Colombia, este enfoque ha ganado importancia debido a la nueva legislación en educación superior y la influencia de agencias internacionales de acreditación. Los principales desafíos incluyen establecer un modelo de evaluación, preparar a los profesores y coordinar con diferentes grupos de interés. En la Pontificia Universidad Javeriana Cali, se ha llevado a cabo una reforma curricular simultánea de cinco programas de ingeniería como parte de una metarreforma más amplia. El objetivo es formar profesionales con alta calidad humana, ética y responsabilidad social, capaces de resolver problemas en diversos contextos y promover proyectos innovadores. Este nuevo diseño curricular se basa en un perfil de egreso de facultad, con macrocompetencias, mesocompetencias y microcompetencias adaptadas a cada programa. Además, se incluye un núcleo común con componentes transversales y se promueve la interdisciplinariedad, el desarrollo de habilidades blandas y la adaptabilidad al entorno cambiante. Este proceso y sus resultados pueden ser relevantes para otras instituciones y facultades, ya que es reproducible y escalable.

El aula invertida como estrategia pedagógica en la asignatura de Dibujo asistido del programa Técnica Profesional en Mantenimiento Industrial de la ETITC (Escuela Tecnológica Instituto Técnico Central)

Fabián Guillermo Cortés Sierra — 2023-09-11

El aula invertida es una metodología de enseñanza que promueve el uso de las herramientas tecnológicas, el software de diseño 3D y las aplicaciones web con la finalidad de facilitar el proceso de aprendizaje y desarrollar las competencias de los estudiantes.

En la asignatura de dibujo asistido por computadora del programa Técnica Profesional en Mantenimiento Industrial perteneciente a la Facultad de Electromecánica de la ETITC, la metodología que se ha venido trabajando es la del aula invertida, con la cual se ha permitido la organización de actividades didácticas durante el proceso de enseñanza-aprendizaje de los diferentes temas que se tienen estipulados en el Syllabus de la asignatura, teniendo en cuenta que se abordan el manejo de un software de diseño 3D como lo es Solid Works paralelo al fortalecimiento de los conceptos previos que habían adquirido en la asignatura de dibujo técnico.

La metodología que se viene desarrollando del aula invertida ha permitido a los estudiantes trabajar a su propio ritmo al poder revisar los diferentes vídeos de forma autónoma e independiente, en los cuales se les ha explicado los temas que deben manejar dentro del software, a la par que pueden recibir retroalimentación inmediata tanto de sus pares académicos cómo del profesor dentro del aula de clase, donde la labor se enfoca en aclarar dudas frente a los temas previamente vistos, sumado a la realización de ejercicios más complejos donde se mide la apropiación de las competencias requeridas.

Teniendo en cuenta que esta metodología fomenta la creatividad y el pensamiento crítico al permitir a los estudiantes explorar y experimentar con las diferentes herramientas que tiene el software y con el apoyo de la información que se le está brindando no sólo dentro del aula de clase sino con el uso del campus virtual de la institución bajo la plataforma Moodle, para que puedan profundizar y aclarar las dudas al momento de estar desarrollando las actividades propuestas.

El proceso de formación y aprendizaje se mide a lo largo del semestre por medio de la evaluación formativa con lo que se busca darle cumplimiento a las competencias y resultados de aprendizaje propuestos para la asignatura, proceso que se hace entre otra serie de actividades con la realización de exámenes de certificación de tipo internacional que miden las competencias requeridas por parte del fabricante del software a la par que se garantiza que los estudiantes apropien los conocimientos propuestos dentro de la asignatura.

Como parte de los resultados obtenidos se logró la reducción de la mortalidad académica en un 10% con relación a los grupos que tomaron la asignatura el semestre anterior, adicionalmente se logró que el 65% de los estudiantes que realizaron el examen de certificación Associate – Mechanical Design - CSWA de Solid Works lo aprobaran durante el proceso de acompañamiento de la asignatura. Este ejercicio se ha presentado a los demás programas que tienen esta asignatura dentro de su malla curricular para que sea replicado teniendo en cuenta los resultados obtenidos.

Análisis de colas: caso cajero automático Bancolombia sucursal Restrepo

Fabián de Jesús Presiga Duque — 2023-09-11

Analizar el sistema de colas de un cajero automático, por medio de un muestreo de tres días en fin de semana y fin de mes, en horas de la tarde noche en los cuales se muestra gran afluencia en las afueras de este cajero, los tiempos entre llegada y de servicio de la operación fueron recolectados y tabulados para realizar el estudio. Al desarrollar tres escenarios, el matemático, el uso de un software libre y la simulación utilizando el sistema FlexSim se puede determinar si un sistema con un solo cajero, ya que en el momento del análisis el segundo sistema se encuentra fuera de servicio, es el óptimo, o es necesario activar el segundo sistema.

Uso del Toolbox Simulink de Matlab en la enseñanza del cálculo de la disponibilidad programada en un sistema de producción

José Roncancio — 2023-09-11

Al momento de evaluar las condiciones de operación de un sistema de producción, se debe establecer el factor tiempo, lo cual implica por parte del ingeniero industrial constituir las Disponibilidades Teórica (DT), Efectiva (DE) y Real (DR). Su cálculo involucra una apropiación integral del conocimiento por parte de los ingenieros en formación, para posteriormente usar el Toolbox Simulink de Matlab, que proporciona funciones analíticas, fundadas en una programación robusta, acompañado de una diagramación realizada a través de bloques, que permiten simular los procesos de producción. Lo significativo en este tipo de actividades, radica substancialmente en el sentido que el estudiante debió previamente interiorizar los contextos más esenciales, tener una visión empresarial lógica, real y luego generar las sentencias de programación propias en Matlab, para después realizar un proceso de interpretación adecuado a las lógicas de programación, y del sistema productivo. Las condiciones de programación obtenidas, fueron acordes a los planteamientos matemáticos, generando un modelo potencialmente eficaz a las necesidades del programador.

Innovaciones curriculares para la enseñanza de las ecuaciones diferenciales en ingeniería eléctrica

Juan Bernardo Cano Quintero — 2023-09-11

La enseñanza de las Ecuaciones Diferenciales Ordinarias (EDOs) hacen parte del núcleo de formación inicial en ingeniería. Por lo que el aprendizaje de estas, influencia el proceso de adaptación del estudiante y su futuro desempeño o permanencia en el programa. En este artículo se presentan los resultados de la transformación curricular del curso de EDOs para Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Antioquia. En este proceso se ha enfatizado en el fortalecimiento de la componente de aplicaciones a la ingeniería, con el objetivo de brindar al estudiante un puente entre la formación matemática inicial y la profesionalizante. Se busca acercar al estudiante a los campos de acción de la ingeniería desde los primeros niveles de formación, mediante la modelación, simulación y práctica, visibilizando la profunda conexión entre las herramientas matemáticas y el quehacer del ingeniero. En particular, se ha implementado una componente de simulación, basada en herramientas de código abierto. El análisis del nivel de aprehensión por parte de los estudiantes se mide mediante una encuesta donde se consulta sobre el método de enseñanza-aprendizaje, el uso de los conceptos del curso de EDOs en el resto de la carrera y el uso de la metodología de estudio desarrollada.

Plan institucional de adecuación a los estándares de calidad: acreditación basada en el modelo centrado en el estudiante de carreras de ingeniería e informática

Cristina Liliam Greiner — 2023-09-11

La Ley de Educación Superior en Argentina (Ley Nº 24.521) en su artículo 43 establece que las carreras correspondientes a profesiones reguladas por el Estado, cuyo ejercicio pudiera comprometer el interés público poniendo en riesgo de modo directo la salud, la seguridad, los derechos, los bienes o la formación de los habitantes, deberán ser acreditadas periódicamente, y los planes de estudio deben adecuarse a los estándares de calidad que establezca el Ministerio de Educación de la Nación. Los nuevos estándares instituidos para las carreras de ingeniería e informática requieren que la enseñanza esté centrada en el estudiante y garantice la formación de las competencias de egreso que correspondan al perfil del graduado y a las actividades profesionales reservadas a cada título. En la Facultad de Ciencias Exactas de la Universidad Nacional del Nordeste se dictan tres carreras de ingeniería y una de informática. Para afrontar el proceso de adecuación de los planes de estudio vigentes a los estándares se diseñó un plan institucional, a efectos de guiar el proceso, acompañado de la elaboración de la normativa que lo avala y contribuye a la implementación del mismo. Este contempla la distribución de responsabilidades, la definición de roles y funciones, la capacitación docente orientada a la adecuación de los procesos de enseñanza-aprendizaje, la reorganización del área de acreditación, la sensibilización de los actores involucrados y la definición de un cronograma, permitiendo así contar además con un instrumento de seguimiento del proceso. Una vez aprobada por resolución del Consejo Directivo la metodología de adecuación de los planes de estudio y el cronograma, se puso en marcha inmediatamente, cumpliendo las etapas programadas. Entre las acciones institucionales previstas en la metodología se encuentra el diseño de un nuevo formulario de presentación de programa analítico y planificación de cada espacio curricular, que contemple el modelo de formación basado en competencias y centrado en el estudiante, lo cual involucra la explicitación de los resultados de aprendizajes esperados, la mediación pedagógica, la evaluación y el nivel de aporte a las competencias de egreso. Paralelamente se inició el proceso de autoevaluación tendiente a la acreditación de cada carrera, que implica la recogida sistemática de la información requerida por el sistema, para la emisión de los reportes correspondientes.

Análisis de fila de espera a través de teoría de colas en la taquilla de un cine

Fabián de Jesús Presiga Duque — 2023-09-11

El presente trabajo tiene como principal objetivo evidenciar la aplicación del modelo de Teoría de Colas, y el asertividad en la realización de las simulaciones, mediante un estudio realizado a un sistema de atención al cliente en un cine para la compra de boletas, el cual está conformado por una fila de espera y dos servidores encargados de atender a los clientes.

Proyecto productivo articulador como estrategia de enseñanza-aprendizaje para estudiantes del grado quinto de primaria en la Institución Educativa Bilingüe DXI PHADEN sede El Guabito Resguardo Indígena López Adentro municipio de Caloto Cauca

Fabio Trochez Herrera — 2023-09-11

El proyecto le apuesta a la pertinencia glocal, realizando acompañamiento a una Institución Educativa de básica primaria en un resguardo indígena del departamento del Cauca, que tiene como iniciativa tomar la producción de pan y constituirlo como proyecto productivo con enfoque articulador, tomando como referencia el modelo pedagógico Interestructurante de la UCEVA, la ruta de emprendimiento de la Corporación Universitaria Comfacauca, El Sistema De Educación Indígena Propio (SEIP), el Proyecto Educativo Comunitario (PEC) de La Institución Educativa Bilingüe DXI PHADEN sede el Guabito Caloto Cauca. Al establecer el dialogo de saberes, se proyectan actividades claras como lo es la definición del proyecto integrador del grado quinto, con el proyecto productivo de pan; cada asignatura aporta a la formación de los estudiantes tanto en los conceptos curriculares, que se entrelazan con la aplicabilidad en los procesos de elaboración del pan. El componente de enseñanza aprendizaje desde ingeniería industrial es fundamental, donde el aprender haciendo y generando estándares claros en su planeación, programación, producción y distribución del producto; es la apuesta de las tres Universidades aliadas en la construcción y puesta en marcha del proyecto productivo.

Articulación del programa de Ingeniería en Electrónica con el MNC, ABET y la iniciativa CDIO para la formación de ingenieros competentes y pertinentes

Julián Adolfo Ramírez Gutiérrez — 2023-09-11

La pertinencia se refiere a la adecuación de una propuesta o acción a las necesidades, intereses o características de un contexto o situación determinada. En el caso de la educación, la pertinencia implica que los planes de estudio, las metodologías y los recursos educativos se ajusten a las necesidades del mercado laboral, de la sociedad y del entorno en general.

En el contexto de la articulación del programa de Ingeniería en Electrónica con el MNC, ABET y la iniciativa CDIO, la pertinencia se relaciona con la adecuación de las competencias y resultados de aprendizaje del programa a las necesidades del sector productivo y del mercado laboral, así como a las demandas de la sociedad y del entorno en el que se desenvuelve el ingeniero electrónico.

La pertinencia es importante en la educación superior porque garantiza que los egresados estén preparados para enfrentar los desafíos y las demandas del mercado laboral y de la sociedad, y contribuir de manera efectiva al desarrollo sostenible y al bienestar de la comunidad. Además, la pertinencia puede aumentar la empleabilidad de los egresados y mejorar la competitividad del programa de estudios y de la institución educativa en general.

El análisis para la articulación del programa incluye una revisión de los objetivos de cada una de las iniciativas mencionadas (MNC, ABET, CDIO) y cómo se propone la adaptación e implementación en el programa de Ingeniería en Electrónica de la universidad Surcolombiana. Se evalúa cómo se han integrado los diferentes enfoques y metodologías de cada iniciativa en el diseño del Proyecto educativo del programa PEP. Además, se exploran los desafíos y oportunidades que se proyectan en la implementación y abordaje de estas iniciativas en el contexto del programa.

Estrategias para usar el aprendizaje automático para predecir el comportamiento de los estudiantes durante las transiciones educativas

Wilson Vargas Martínez — 2023-09-11

En este trabajo de investigación, se intentará establecer la conexión entre cómo el uso de tecnologías de datos se ha convertido en un tema cada vez más relevante en varios sectores, con el objetivo de aprovechar la enorme cantidad de datos que se generan en las diferentes actividades específicas de cada sector. La ciencia de datos y la inteligencia empresarial tienen como objetivo permitir la construcción de estrategias basadas en modelos de aprendizaje automático para mejorar la eficiencia y la calidad en la toma de decisiones. Desde el sector educativo, el uso de estas tecnologías orientadas a datos elevará y mejorará las oportunidades tanto para los estudiantes como para las instituciones.

Ingeniería electrónica para el desarrollo sostenible. Un enfoque integrador a través de los núcleos temáticos problemáticos

Julián Adolfo Ramírez Gutiérrez — 2023-09-11

Los Núcleos Temáticos Problemáticos (NTPs) son un enfoque pedagógico en el diseño curricular que busca integrar temas y problemáticas relevantes en un área de estudio con el fin de abordar tanto las necesidades disciplinares como las sociales. La metodología de NTPs promueve la interacción entre campos temáticos (conceptos, teorías y técnicas relacionadas con la disciplina) y campos problemáticos (desafíos y problemas reales que enfrenta la sociedad o la industria. Este estudio explora la metodología de diseño curricular basada en NTPs para el Programa de Ingeniería Electrónica de la Universidad Surcolombiana.

El proceso de diseño curricular se basa en una investigación cualitativa, donde los docentes aportan sus conocimientos y experiencias, considerando sus interacciones con la comunidad académica y las redes profesionales a las que pertenecen. La perspectiva empresarial y gubernamental también se integra a través de los resultados del trabajo de mesas sectoriales presentes en el Marco Nacional de Cualificaciones (MNC). Posteriormente, se ajusta el diseño curricular considerando las perspectivas de empresarios, egresados y estudiantes.

El resultado del proceso son los NTPs, que representan la intersección entre campos problemáticos y temáticos de la disciplina. Estos NTPs permiten la formulación de programas, proyectos y actividades que generan interacción entre los campos problemáticos y temáticos, promoviendo un enfoque sinérgico en la búsqueda de soluciones desde diferentes dimensiones.

El estudio también aborda las Unidades Integradoras, que son categorías que clasifican áreas disciplinares en constante interacción con las demandas de la sociedad, así como con los ámbitos de investigación y desarrollo. Estas unidades se relacionan de forma interdependiente, buscando su desarrollo transversal a lo largo del currículo.

Los NTPs identificados en la investigación están vinculados a los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), ya que sintetizan las principales problemáticas recurrentes en los aportes de los diferentes grupos de interés. Los ODS permiten alinear los esfuerzos de los sectores público y privado a nivel local y mundial.

El estudio presenta la identificación de varios NTPs relevantes para la ingeniería electrónica y su relación con el desarrollo sostenible, además de la forma como se manifiestan en el currículo de programa.

La evaluación como herramienta de aprendizaje en un curso de materiales de construcción en ingeniería civil

María Patricia León Neira — 2023-09-11

La evaluación concebida como parte integral del proceso enseñanza aprendizaje permite identificar el grado de desempeño de los estudiantes en una competencia que quiera ser alcanzada en un curso y a su vez facilita que estudiantes y profesores tomen acciones el logro del desarrollo de dicha competencia. Este modelo de evaluación, contrario al tradicional, en donde la evaluación es la parte final del proceso de enseñanza aprendizaje, aporta al aprendizaje porque se retroalimenta a los estudiantes efectivamente, se involucra a los estudiantes en su proceso, permite que se ajuste el proceso con base en los resultados de las evaluaciones, motiva a los estudiantes y genera reflexión en los estudiantes de cómo mejorar.

El desarrollo del curso de materiales de construcción de la Pontificia Universidad Javeriana se ha planteado bajo el modelo de Aprendizaje Basado en Problemas (ABP) y un eje fundamental es la evaluación como herramienta de aprendizaje. El primer proyecto planteado es desarrollado por los estudiantes en un periodo de seis semanas. Se conforman grupos de tres estudiantes, para que analicen las propiedades de un material de construcción a la luz de la normativa analizar las propiedades de su material, teniendo en cuenta su uso.

Para la evaluación de este proyecto se conforman grupos aleatorios de estudiantes que previamente han analizado materiales diferentes, de manera que puedan evaluarse los requerimientos de las propiedades físicas y mecánicas de materiales de acuerdo a su aplicación específica para construcción. Durante el parcial los estudiantes deben enfrentarse por un lado a explicar el análisis realizado durante las anteriores seis semanas de clase y por otro lado deben estar en la capacidad de analizar los resultados reportados por los otros estudiantes.

Durante el parcial se observó que, aunque no hubo restricción alguna en términos de realizar discusiones, 3 de los 5 grupos conformados realizaron discusiones de los resultados, mientras los demás grupos compartieron los resultados y cada estudiante realizó su parcial de manera independiente. Los grupos con mejor desempeño fueron aquellos que realizaron discusiones para aclarar diferencias en los conceptos.

Posteriormente el parcial fue corregido y se retroalimentó con comentarios sobre los aspectos positivos y de mejora para el logro de la competencia. Así mismo se aclararon conceptos que se identificaron como errores recurrentes. Posteriormente, los estudiantes tuvieron la oportunidad de realizar la corrección de los puntos en los que habían cometido errores y reflexionar sobre el porqué habían cometido el error.

A través de una encuesta se recopiló la percepción de los estudiantes sobre la metodología para realizar la corrección. Los estudiantes encuentran en la metodología una oportunidad para aclarar los conceptos que no están bien afianzados. Los estudiantes encuentran que el aprendizaje autónomo, aptitudes de investigación, y seleccionar materiales son algunas de las competencias que se desarrollan con este tipo de abordaje de parciales.

Incorporación de las dimensiones internacionales e interculturales en el currículo del programa de ingeniería ambiental de la Unidad Central del Valle del Cauca como aporte a la transformación significativa del territorio

Alejandra María Rodríguez Correa — 2023-09-11

La Unidad Central del Valle del Cauca – UCEVA con su modelo pedagógico interestructurante con enfoque integrador, promueve procesos de enseñanza – aprendizaje con impacto significativo en el desarrollo regional y nacional, con perspectiva global. Parte del reconocimiento intercultural de las comunidades y busca la transformación de sus territorios en el marco de la justicia y el buen vivir; promoviendo la formación de profesionales con saberes y conocimientos evidenciados en los resultados de aprendizaje y competencias propias de la ingeniería ambiental, impactando así a la sociedad y aportando a la solución de problemáticas ambientales.

Este trabajo tuvo como propósito articular la internacionalización solidaria y la dimensión intercultural en el currículo del programa de Ingeniería Ambiental de la UCEVA, mediante el desarrollo curricular que involucró la planeación, desarrollo y ejecución de procesos y proyectos de docencia, investigación y proyección a la comunidad. En la primera fase se realizó el reconocimiento de la diversidad social, ambiental, cultural y ancestral en la región, y la experiencia de los actores sociales, institucionales, gubernamentales y académicos. En la segunda fase, se orientaron procesos de enseñanza - aprendizaje hacia la generación de conocimientos, habilidades, valores y actitudes en los estudiantes y grupos de interés, y se formularon proyectos de investigación y proyección a la comunidad. En la tercera fase se ejecutaron procesos y proyectos establecidos en la segunda fase con la participación de estudiantes, instituciones, organizaciones y comunidades campesinas e indígenas.

Entre los resultados del trabajo se encuentran la articulación y participación de las instituciones de educación superior partícipes en la Red de Conocimiento, Estudio e Investigación en Gestión Ambiental y Recursos Naturales “Red CEIGAR”, instituciones gubernamentales, autoridad ambiental y actores sociales. El diseño y planeación del Curso Internacional en Gestión Ambiental, Desarrollo Sustentable y el Buen Vivir. Encuentro e intercambio intercultural de actores. Reconocimiento de territorios ancestrales. Intercambio académico e investigativo entre IES. Movilidad entrante y saliente de docentes y estudiantes a la UCEVA. Participación en eventos de socialización del conocimiento.

Enfoque PBL para fomentar la creatividad en estudiantes de ingeniería

Óscar Higuera Martínez — 2023-09-11

La creatividad es una habilidad esencial para enfrentar los problemas, la complejidad y la diversidad de las tecnologías del siglo XXI que exigen ingenieros creativos para encontrar soluciones novedosas. Nos enfocamos en comprender los desafíos que deben enfrentar los educadores para promover la creatividad en la ingeniería. Aunque la creatividad se considera innata a la ingeniería, es una habilidad que un plan de estudios de ingeniería debe inculcar en el profesional. Aparecen muchas preguntas relacionadas con la integración de esta habilidad en los planes de estudios de ingeniería; por ejemplo, ¿por qué no es una parte explícita de todos los planes de estudios de ingeniería? ¿Por qué se pasa por alto la creatividad en la enseñanza de la ingeniería? Estas y otras preguntas y sus probables respuestas motivan nuestro interés por estudiar la promoción de la creatividad en este campo. La revisión de la literatura muestra una relación directa entre el fortalecimiento de la formación en creatividad e innovación, el desarrollo tecnológico en los diferentes sectores económicos y, en consecuencia, una fuerte relación entre la formación en ingeniería y el fomento de la creatividad. Esta investigación tiene como objetivo diseñar un enfoque de aprendizaje basado en proyectos que involucre herramientas creativas para fomentar el pensamiento creativo en estudiantes de programas de ingeniería en TIC utilizando desafíos contextuales como escenario de aprendizaje. Seleccionamos la investigación basada en el diseño (DBR) como marco metodológico para lograr este propósito. DBR ejemplifica un proceso creativo, que exige habilidades de pensamiento creativo de los investigadores, especialmente en el pensamiento divergente en la etapa de generación de ideas y el pensamiento convergente en la etapa relacionada con la selección de una solución. Además, esta investigación pretendió potenciar el papel de los ingenieros como agentes de cambio mediante el análisis de los problemas contextuales en un enfoque educativo crítico. Estas experiencias de aprendizaje también fomentan otras habilidades, como el trabajo colaborativo e interdisciplinario, el emprendimiento, la actitud investigativa, el trabajo en equipo y la toma de decisiones, entre otras, habilidades que los contextos sociales y los empleadores están demandando en la actualidad de los egresados de ingeniería. Asimismo, los resultados obtenidos de la ejecución de esta experiencia podrán extenderse a otros campos de la ingeniería y áreas de conocimiento en los diferentes niveles de formación profesional.

Enseñanza de las matemáticas en ingeniería: características del contexto colombiano

Guillermo Mejía Aguilar — 2023-09-11

Las matemáticas son fundamentales en la formación académica y profesional de los ingenieros. Los procesos actuales de acreditación nacional e internacional de los programas de ingeniería promueven el desarrollo de competencias y la aplicación de las ciencias básicas, como las matemáticas, para resolver problemas y responder a las realidades del ejercicio profesional, caracterizadas por la complejidad y la incertidumbre. No obstante, desde los niveles básicos, el aprendizaje de las matemáticas se ve afectado por distintas dificultades, entre ellas, prácticas de enseñanza tradicionales centradas en la demostración y repetición de procedimientos, evaluación exclusivamente sumativa, entre otras. A pesar de los esfuerzos de las instituciones de educación superior por mejorar las estrategias pedagógicas, didácticas y el desarrollo de competencias, la enseñanza de las matemáticas en ingeniería se configura como un reto para la formación profesional. Es así, como este artículo proporciona un panorama de la investigación sobre la enseñanza de las matemáticas en ingeniería, para aportar a la discusión sobre estrategias de enseñanza en Colombia. El estudio empleó una revisión sistemática de literatura siguiendo el protocolo del Instituto Joanna Briggs. Los documentos analizados corresponden a artículos publicados entre los años 2000 y 2020, en la base de datos Publindex, del Ministerio de Ciencia, Tecnología e Innovación de Colombia. Se seleccionaron 25 artículos, a texto completo, en revistas arbitradas, que abordaron el tema. Los resultados muestran tres tipologías de artículos: a) aquellos que refirieron experiencias pedagógicas, b) reflexiones sobre la enseñanza de las matemáticas, y c) revisiones documentales. Las categorías de análisis por cada tipología fueron definidas como aprendizaje, enseñanza, evaluación y currículo. Los resultados muestran un predominio de artículos que versan sobre experiencias pedagógicas, y una notoria ausencia de trabajos de revisión y reflexión. En relación con las categorías, los resultados muestran un marcado predominio de trabajos sobre la enseñanza frente al interés por el aprendizaje, y muy poco sobre currículo. Se identificó el interés por estudios sobre modelización y uso de herramientas computacionales. Al igual que se identifican los principales temas que emergen tanto en la enseñanza como en el aprendizaje de la matemática en ingeniería, sus factores asociados, y las estrategias investigadas, se plantean algunos desafíos para direccionar la investigación conjunta entre las facultades de ingeniería y las unidades académicas encargadas de la enseñanza de las matemáticas. Los hallazgos de este estudio permiten proponer estrategias y acciones de mejoramiento para evaluar el planteamiento curricular de la enseñanza de matemáticas en ingeniería en el contexto colombiano. Además, estos resultados facilitan entender las implicaciones de enseñar y evaluar matemáticas, para atender tanto a uno de los Objetivos de Desarrollo Sostenible que busca garantizar una educación de calidad, como a los requerimientos de los sistemas de acreditación.

RUGEE: Respuesta Unificada para la Gestión Estratégica Empresarial, ruta metodológica para la enseñanza del emprendimiento en la ingeniería

Luis Reina Villamizar — 2023-09-11

La sociedad contemporánea cada vez que valida el desarrollo productivo y competitivo de las naciones, en virtud de los indicadores que permiten evidenciar y regular el crecimiento económico, concluye a través de estudios clave, que el desarrollo es producto de la implementación de fenómenos estratégicos como el emprendimiento el cual lo delimitan diversas características propias de la motivación de afiliación, logro y poder, tal como lo han proyectado diversos autores en la historia, generando directrices claras para el logro de un desempeño eficaz de las empresas nacientes y de las que ya se encuentran en proceso de madurez.

Mapear y estudiar las empresas en forma analítica, como centros de desarrollo del emprendimiento, exige el análisis de variables y características de los empresarios como emprendedores y sus diferentes perspectivas de estudio, para comprender en forma expresa y tácita las contribuciones para la interpretación del emprendimiento como fenómeno socioeconómico básico para el desarrollo de la sociedad moderna en el ámbito global.

De esta forma, no solo a nivel técnico sino gerencial se proyecta el análisis del fenómeno del emprendimiento, a través de los diversos aportes que han realizado investigadores, para su comprensión e interpretación de manera holística como fenómeno cultural.

Este contexto sobre el cual se plantea la base del presente trabajo de investigación orientado a fortalecer la enseñanza del emprendimiento en Ingeniería, permite presentar la Ruta Metodológica RUGEE, la cual consiste en un Modelo Gerencial didáctico y lúdico que consiste en cuatro (4) etapas sistémicas denominadas 1. Respuesta, 2. Unificada, 3. Gestión, 4. Estratégica Empresarial, las cuales se fundamentan en un proceso de gamificación empresarial mediante el cual el emprendedor potencia inicialmente sus habilidades con el objetivo fundamental de asegurar reducir el riesgo e incertidumbre frente al reto de generar su unidad estratégica de negocio.

Este modelo actualmente se aplica a emprendedores de la región de influencia, Departamento de Santander, como piloto de la Coordinación de Desarrollo Tecnológico Transferencia y Emprendimiento de la Vicerrectoría de Extensión en la Universidad de Santander UDES; el principal instrumento para realizar la Convocatoria ha sido la estrategia formativa de crear el Semillero de Emprendimiento e Innovación para el Desarrollo Empresarial articulado SEIDEA.

Fortalecer el emprendimiento a nivel de la Facultad de Ingeniería y proyectar la Ruta Unificada para la Gestión Estratégica Empresarial, como Modelo para la enseñanza del Emprendimiento en la Ingeniería, es la primera fase para consolidar el Emprendimiento en la región del Gran Santander y su proyección a nivel nacional e internacional; por tal razón la base de emprendedores que se ha constituido inicialmente es de sesenta y un (61) emprendedores.

Superando barreras de género en la educación en ingeniería: una exploración del rol de las mujeres en la Facultad de Ingeniería de la Universidad del Magdalena

Katherine Olivos Collantes — 2023-09-11

La Facultad de Ingeniería de la Universidad del Magdalena, en el transcurso de sus 29 años de historia, ha sido escenario protagónico del quehacer de la mujer en los distintos roles en la comunidad académica y la institución; quienes, en el transcurso de la misma, han transitado rutas para avanzar en la superación de las barreras de la inequidad de género. Este trabajo tiene como propósito fundamental visibilizar el trabajo de las mujeres que han hecho y son parte de la Facultad de Ingeniería, a través del análisis de su caracterización durante la última década; precisando sobre la brecha de género y las gestiones adelantadas en la Facultad de Ingeniería para sopesar las diferencias existentes, con el objeto de efectuar el reconocimiento y la reflexión sobre el servicio inherente de su entrega y disposición, enmarcadas en las políticas institucionales vigentes en materia de equidad de género, las cuales han sido el resultado de las luchas por la defensa de los derechos de las mujeres.

Planeación de la ruta de internacionalización en programas de ingeniería. Expandiendo horizontes académicos y culturales en la Universidad Simón Bolívar

Jaime Díaz Uribe — 2023-09-11

El presente artículo aborda la importancia de la internacionalización en la educación superior, específicamente en programas de pregrado de ingeniería. Con fundamento en los lineamientos del Ministerio de Educación Nacional de Colombia -MEN- y la política de la Universidad Simón Bolívar en cuanto a la internacionalización de la educación superior se analizan las consideraciones que se tendrán en cuenta para planear una ruta de internacionalización en los programas de pregrado de la Facultad de Ingenierías, tomando como pilotos los programas de Ingeniería Industrial, Ingeniería de Sistemas, Ingeniería Multimedia e Ingeniería Mecánica de la Universidad Simón Bolívar.

El MEN establece la internacionalización como un elemento clave en la formación de los estudiantes universitarios. Esto implica, entre otros, la promoción de la movilidad internacional de estudiantes, profesores y personal administrativo, la inclusión de contenido internacional en los programas de estudio y la colaboración con instituciones de educación superior extranjeras para la realización de proyectos conjuntos de investigación y de docencia.

En el contexto de la Universidad Simón Bolívar, se destaca la importancia de la internacionalización en programas de pregrado de ingeniería como una dimensión transversal para ampliar la perspectiva académica y cultural de los estudiantes. Además, se discuten los beneficios de la internacionalización en términos de mejora en la calidad de la educación, la visibilidad de la universidad a nivel internacional y el fortalecimiento de la investigación.

Para la planeación de una ruta de internacionalización exitosa, se consideran prioritarios dos aspectos claves. En primer lugar, el apoyo y liderazgo de las autoridades universitarias para la implementación y sostenibilidad de la ruta. En segundo lugar, los convenios de cooperación con instituciones extranjeras que permitan la movilidad de estudiantes, profesores y personal administrativo, así como la realización de proyectos conjuntos de investigación y docencia. Otro aspecto que considerar es la inclusión de contenido internacional en el plan de estudio de los programas académicos, que permita que los estudiantes puedan tener una perspectiva global en su formación y estar preparados para enfrentar los desafíos de un mundo cada vez más globalizado. Asimismo, se consideran aspectos administrativos, financieros, sociales y tecnológicos que impactan en los procesos de selección de los estudiantes y el financiamiento de los intercambios y proyectos conjuntos.

En cuanto a la evaluación de la ruta de internacionalización, son claves los indicadores que permitan medir el impacto del programa en términos de mejora en la calidad de la educación, la visibilidad de la Universidad a nivel internacional y el fortalecimiento de la investigación. Además, de la importancia que implica el seguimiento de los estudiantes que participan en las diversas actividades y programas para conocer su experiencia, sus percepciones y obtener retroalimentación que permita el mejoramiento continuo de la ruta de internacionalización.

En conclusión, la planeación de la ruta de internacionalización en los programas de pregrado de Ingeniería de la Universidad Simón Bolívar se considera fundamental para la formación integral de sus estudiantes, con una orientación, crítica, creativa y transformadora, expandiendo sus horizontes académicos y culturales, lo cual se aborda en el presente artículo, que describe la experiencia en el desarrollo de esta, incluyendo los retos y aspectos relevantes para su implementación, evaluación y mejora, y como un aporte que pueda ser replicado en otros programas académicos e instituciones

Reflexiones y aprendizajes sobre la formación integral a través de proyectos de innovación comunitaria

Diana López — 2023-09-11

Los problemas a los que nos enfrentamos actualmente como sociedad y en los que la ingeniería puede aportar soluciones, requieren no solo de competencias técnicas, sino de su combinación con competencias transversales como la capacidad de trabajar en equipos interdisciplinares con solidaridad, y con capacidad de apreciar conocimientos que no provienen de las áreas denominadas STEM. Formar profesionales en ingeniería con conciencia sobre la vida y una visión holística del contexto donde van a desarrollar su labor profesional, y generar procesos de transformación docente que los acompañen es un desafío constante para la Facultad de Minas en la Universidad Nacional de Colombia Sede Medellín. En este trabajo se presentan reflexiones y aprendizajes de algunos participantes de diversas disciplinas que hacen parte de un proyecto de innovación comunitaria en el municipio de Guapi, Cauca. En el texto se describen algunos aspectos metodológicos y se hace énfasis en las formas en las que este proyecto ha transformado las perspectivas vitales de quienes escriben. Adicionalmente, se presentan ideas sobre cómo la participación en este tipo de proyectos sugiere posibles estrategias curriculares que apoyan la formación integral en el ámbito universitario, construyendo tanto dentro como fuera de sí mismos, particularmente, en relación a las áreas STEM.

Análisis de la desigualdad de matrícula según género en la elección de programas en ingeniería. Caso de estudio: Universidad Simón Bolívar

Graciela Forero de López — 2023-09-11

La brecha de género en la elección de programas de ingeniería es un tema relevante en la educación superior, en coherencia con el Objetivo de Desarrollo Sostenible 5 de la Agenda 2030 de las Naciones Unidas, de igualdad de género y empoderamiento de las mujeres y niñas. La Universidad Simón Bolívar (UniSimón), al igual que otras instituciones del ámbito nacional e internacional, enfrenta desafíos en este sentido y es relevante en el contexto de su misión y su política de igualdad y equidad de género, analizar y abordar esta desigualdad en la elección de programas de ingeniería. En la UniSimón, en el análisis de los últimos cuatro años, se identifican tres (3) de sus siete (7) programas de ingeniería (sistemas, mecatrónica y mecánica) con un porcentaje de matrícula de mujeres inferior al 15%.

El presente estudio se desarrolla utilizando una metodología descriptiva y correlacional, con un enfoque estadístico a partir del histórico de las bases de datos de registros de matrícula y caracterización de estudiantes de nuevo ingreso en la Universidad; se considera una ventana de observación de cinco (5) años. Para el abordaje de este análisis se consideran condiciones socioeconómicas, sociofamiliares y de género en una correlación de los tres programas de baja matrícula de mujeres, con el programa de ingeniería industrial que es el programa que reporta un histórico de mayor matrícula al respecto. Se complementa este análisis con los resultados obtenidos de la percepción de las estudiantes matriculadas en estos programas mediante la metodología de grupos focales.

Los resultados obtenidos arrojan luz sobre las disparidades existentes y resaltan la necesidad de abordar estas desigualdades desde factores y variables, como las de estudio, en pos de una educación en ingeniería más equitativa y diversa. Se reconoce en este estudio, el impacto en los autores de su adscripción como miembros del Comité de Educación de la Cátedra Abierta Latinoamericana “Matilda y las Mujeres en Ingeniería” – LACCEI, ACOFI, CONFEDI. En conclusión, los resultados de este estudio contribuyen al entendimiento de la desigualdad de matrícula según género en la elección de programas de ingeniería en la Universidad Simón Bolívar, y destaca la importancia de abordar factores socioeconómicos, sociofamiliares y de género en la promoción de una educación en ingeniería más equitativa y diversa, con replicabilidad a nivel glocal para otras instituciones y programas de naturaleza similar.

Experiencias de la integración de la metodología BIM en el aula: caso de estudio

Silvia Tijo López — 2023-09-11

La educación en ingeniería civil se enfrenta al desafío de exponer a los estudiantes a contextos cercanos al ejercicio profesional que promuevan la adquisición de conocimientos y destrezas requeridos. Estos contextos reales de diseño y/o construcción de obras civiles son difíciles de simular en el aula de clase, ya que no se recrea fielmente la influencia del entorno del proyecto, o de experimentar con salidas de campo, dada la rigurosidad del cumplimiento con las medidas de riesgos laborales y de seguridad en el trabajo. Para abordar este desafío, en las asignaturas “Construcción” y “Programación y Costos” de la Escuela de Ingeniería Civil de la Universidad Industrial de Santander (UIS) se ha propuesto el desarrollo de proyectos integradores basados en la metodología BIM (Building Information Modeling). La metodología BIM ha demostrado en la práctica las ventajas de integrar información geométrica en modelos tridimensionales (BIM 3D), ya que reduce problemas de constructibilidad, agiliza la resolución de interferencias en la etapa de diseño, y apoya la planificación y control de tiempos (BIM 4D) y costos (BIM 5D) en la etapa de construcción de los proyectos. En lo académico, las ventajas de integrar la metodología BIM van más allá de ser un fin en sí mismo de los procesos de enseñanza y aprendizaje y se convierte en una oportunidad para integrar los fundamentos teóricos con situaciones reales, proporcionando a los estudiantes un contexto que facilita el proceso de aprendizaje, para comprender, aplicar, analizar y evaluar situaciones cercanas al desarrollo real de un proyecto de construcción.

El presente estudio de caso documenta cuatro semestres académicos consecutivos en los que se ha utilizado la metodología BIM para el desarrollo de proyectos integradores en aula. La metodología implementada ha facilitado la enseñanza y aprendizaje de conceptos y procesos de gestión. Adicionalmente, la inclusión de la metodología BIM en proyectos integradores ha fomentado el desarrollo de habilidades profesionales en el estudiante como lo son la planificación y gestión de proyectos de construcción, la gestión de tiempos, las habilidades para liderar y trabajar en equipos, junto con otras competencias transversales. Las metodologías BIM como estrategia de enseñanza fomenta la cultura de trabajo colaborativo. Sin embargo, aunque ha facilitado la enseñanza y aprendizaje, también ha implicado retos para los docentes como la necesidad de adoptar nuevas estrategias de enseñanza, y aumentar los tiempos dedicados a la supervisión y evaluación de los trabajos. En cuanto a los retos que implica para los estudiantes, se ha identificado la necesidad de apropiación del proceso de aprendizaje y una mayor dedicación al aprendizaje autónomo, ya que las sesiones docentes no deben convertirse en entrenamiento de herramientas solamente. La implementación de BIM en el aula requiere la integración con otros cursos y programas, lo que puede tornarse complicado y demandar una planificación cuidadosa de las asignaturas.

¿Cuál debe ser el cambio en la formación del estudiante de posgrado que se sugiere dar para esta década?

Hernán Paz — 2023-09-11

Un aspecto importante en el desarrollo tecnológico, académico y social de un país corresponde a la educación en todos sus niveles, siendo la educación de posgrado un indicativo importante y una oportunidad de profundización de conocimientos y desarrollo laboral para los profesionales actuales. En esta perspectiva, es necesario que la educación superior a nivel de posgrados ofrezca una mejor formación a los estudiantes y profesionales del país, con la ayuda de las nuevas herramientas tecnológicas que se tienen a disposición en la actualidad. De acuerdo con este planteamiento, el presente artículo se enfoca en la contextualización del uso de las tecnologías digitales en los programas de posgrado, específicamente en el uso de herramientas digitales por parte de los supervisores como recurso de apoyo al monitoreo y supervisión de los trabajos de grado y proyectos de investigación de los estudiantes.

Articulación de los programas de educación superior con la media vocacional del IBT de la Escuela Tecnológica Instituto Técnico Central, a partir del uso de herramientas de la Industria 4.0

Luisa Marina Gómez Torres — 2023-09-11

El uso de tecnologías vinculadas con la industria 4.0 como impresión 3D, realidad virtual y realidad aumentada puede tener un impacto positivo en la educación media vocacional con miras a una posterior articulación con la educación superior dado que pueden ayudar a los estudiantes a visualizar conceptos abstractos y complejos de una manera más clara y concreta. Además, pueden mejorar la motivación y el compromiso de los estudiantes con el aprendizaje.

Desde la impresión 3D los estudiantes pueden crear modelos físicos de objetos, con apoyo de la realidad virtual y la realidad aumentada pueden permitir que exploren conceptos abstractos relativos a estos modelos en un entorno seguro y controlado, ayudando a los estudiantes a desarrollar habilidades prácticas de tipo cognitivo.

Partiendo de este enfoque se ha venido trabajando con los estudiantes de la especialidad técnica de diseño industrial del Bachillerato Técnico Industrial de la Escuela tecnológica Instituto Técnico Central en el uso de estas herramientas tecnológicas comenzando por el modelado de un componente mecánico como un compresor de pistones, el cual desde la información obtenidas de planos con uso del software de diseño 3D Solid Works, se logró la apropiación de conceptos relativos a interpretación y desarrollo de piezas y ensambles.

Posteriormente, se validó que el conjunto ensamblara correctamente y que la simulación del funcionamiento del equipo estuviera garantizada.

Luego de esta validación se procedió, con apoyo de la impresión 3D, a imprimir y ensamblar todo el diseño del equipo seleccionado de tal forma que físicamente no solo identificaran cada uno de los componentes, sino que garantizaran el funcionamiento del equipo, entrando en conjunción habilidades no solo del manejo de este tipo de herramientas tecnológicas sino el desarrollo de habilidades blandas como el trabajo en equipo, liderazgo y autonomía por parte de los estudiantes.

Posteriormente, se estableció una integración con el proceso de modelación en las tecnologías de realidad aumentada y realidad virtual, en la cual se llevaron los elementos modelados en Solid Works a un entorno virtual y así se permitió que más estudiantes lograran manejar este tipo de modelos físicos de una forma más didáctica a la par que interpretaban los diferentes conceptos apropiados desde los objetivos propuestos en las actividades planteadas en el aula de clase.

Es importante que los estudiantes tengan acceso a las herramientas necesarias para utilizar estas tecnologías para mejorar su aprendizaje, crear prototipos de productos y aprender sobre diseño y fabricación. La realidad virtual y aumentada también pueden ser útiles para enseñar habilidades prácticas de tipo técnico y de resolución de problemas que son muy valiosas hoy en día.

Los estudiantes también pueden aprender sobre nuevas tecnologías y cómo se utilizan en diferentes campos, permitiendo prepararse para el futuro y desarrollar habilidades valiosas que les serán útiles profesionalmente, lo cual se logra gracias al proceso de articulación que pueden hacer con los programas de educación superior que ofrece la institución al homologarse con las asignaturas específicas donde se abordan el estudio y manejo de este tipo de herramientas como futuros ingenieros.

Modelado y análisis del fenómeno de inercia térmica y su efecto en el confort de las viviendas de interés social en condiciones ambientales de la región metropolitana de Cali: un estudio de caso de investigación interdisciplinaria desde el aula de clase

José Luis Ramírez Duque — 2023-09-11

En este artículo se utilizó la metodología de aprendizaje basada en proyectos (ABP) para ayudar a los estudiantes de arquitectura e ingeniería civil de un curso de posgrado a entender el fenómeno de inercia térmica en edificios y su relación con el confort al interior de viviendas de interés social. Paralelamente fueron incorporados estudiantes de pregrado de ingeniería mecánica, electrónica y civil. El proyecto inició con la asignación de roles para cada una de las disciplinas involucradas, así se trabajó en la selección del modelo de casa (de acuerdo con la oferta existente en la región), diseño arquitectónico y estructural, y se inició el proceso constructivo de un modelo a escala que utilizó la misma materialidad de la industria de la construcción local. Paralelamente se trabajó en cuanto al diseño e implementación de la instrumentación de las casas y en el cálculo de las cargas térmicas de las viviendas y la determinación del confort térmico. Los modelos fueron evaluados bajo condiciones ambientales y radiación local durante periodos de tiempo superiores a un día, se midieron las variables de confort, las condiciones climáticas externas y se realizó periódicamente termografía en las viviendas. Los resultados permitieron estudiar en detalle los procesos de calentamiento y enfriamiento en las viviendas, identificar los elementos constructivos que más aportaron a la carga térmica y en general identificar los efectos inerciales, que mostraban diferencias entre las temperaturas al interior y fuera de la casa. Revisando los conocimientos previos de los estudiantes y mediante la retroalimentación de ellos se puedo detectar que fue una experiencia significativa al lograr interiorizar los fenómenos de transferencia de calor que son necesarios para poder incluir en los diseños y construcción de vivienda espacios de calidad que mejoren la calidad de vida de las personas. Hacer el proyecto a escala con materiales y métodos constructivos reales, llevo a los estudiantes de todas las disciplinas involucradas a conocer todas las etapas de un proyecto, tal cual, y se hace fuera en la industria, lo cual tuvo un impacto muy positivo en la comunidad universitaria y la apropiación y uso del conocimiento.

Hacia la implementación de resultados de aprendizaje en cursos regulares de ingeniería. Caso de estudio: procesamiento de señales

Freddy Bolaños Martínez — 2023-09-11

En los últimos años, los currículos de las asignaturas que hacen parte de los programas de ingeniería a nivel mundial han migrado de un enfoque basado en Contenidos a otro basado en Competencias. De manera más reciente y en el caso particular colombiano, se ha evolucionado a un enfoque orientado a Resultados de Aprendizaje. Uno de los retos pedagógicos en la actualidad, tiene que ver con cómo implementar, monitorear y evaluar dichos Resultados de Aprendizaje, en el marco del desarrollo de una asignatura regular de un programa de pregrado. Este trabajo discute los resultados preliminares de la aplicación de dos estrategias en el curso de Procesamiento de Señales, impartido principalmente a los programas de Ingeniería de Control e Ingeniería Eléctrica, en la Facultad de Minas de la Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín. Estas dos estrategias corresponden al desarrollo de laboratorios en casa, que son de carácter obligatorio, y al planteamiento de retos, que se ofrecen como una actividad opcional en la asignatura. Se presentan resultados asociados a dichas estrategias en términos de la percepción de los estudiantes en cuanto a la asignatura, a partir del sistema de evaluación de los docentes con el que cuenta la universidad, y en términos de unas encuestas que buscan recoger su percepción general del curso, y en particular de las actividades desarrolladas. Finalmente, se proponen otras estrategias como trabajo futuro para complementar y reforzar las dos propuestas presentadas en el presente documento.

Una experiencia por fuera del aula de clase en ingeniería para el desarrollo de competencias transversales

Diego Alexander Herrera Uribe — 2023-09-11

Los programas de ingeniería se han centrado tradicionalmente en el desarrollo de habilidades técnicas dejando atrás su articulación con otro tipo de habilidades. Sin embargo, la creciente complejidad de los problemas que enfrentamos actualmente requiere un enfoque sistémico que conecte las soluciones técnicas desde la ingeniería con las dimensiones social, ética, económica y ambiental de las soluciones, y el conocimiento tradicional de las comunidades que habitan los territorios donde se desarrollan los proyectos en ingeniería. Una visión sistémica de los problemas y proyectos en ingeniería ayudaría a los estudiantes a desarrollar habilidades de pensamiento crítico y habilidades para resolver problemas que son aplicables a una amplia gama de situaciones en lugar de limitarse a un campo de estudio específico. Además, este enfoque podría fomentar la innovación y la creatividad al considerar el impacto a largo plazo de las soluciones de ingeniería en la sociedad y en la preservación de las diferentes formas de vida en el planeta. En este trabajo se presentan los resultados del trabajo bajo metodologías activas en el curso de “Fundamentos de Proyectos en Ingeniería” con estudiantes de diferentes carreras de ingeniería junto a comunidades de Medellín, Colombia y otros territorios del país. Se describe la metodología y algunos de los resultados obtenidos en los proyectos, así como se presentan los desafíos y la percepción de habilidades adquiridas por los estudiantes.

La importancia de los procesos de autoevaluación de los estudiantes en ingeniería: un camino en el mejoramiento de la práctica educativa

Martha Sofía Carrillo Landazábal — 2023-09-11

En la actualidad existe un enfoque educativo desde lo tradicional en donde se considera que la evaluación corresponde exclusivamente al docente, sin embargo, en un proceso activo de aprendizaje, no es la única forma de evaluar, existe la autoevaluación, como práctica pedagógica donde el estudiante toma conciencia de los conocimientos no solo previos, sino los logros que se vayan alcanzando gracias a su propio esfuerzo y todos los demás que le falte alcanzar, este ha ganado relevancia y existe desde hace algunas décadas.

El presente trabajo de investigación aborda la temática de la autoevaluación del estudiante, como estrategia que permite recoger información relevante acerca del desempeño del estudiante en el desarrollo de todas las actividades en aula y fuera de ella. Entendiendo que la autoevaluación es un proceso importante mediante el cual el estudiante de ingeniería de nuestra Institución Educativa realiza una evaluación consciente donde se valora a sí mismo, es decir, identifica y pondera su desempeño en el cumplimiento de una determinada tarea o actividad, como práctica evaluativa, está sometida a necesidades e intereses que condicionan su alcance pedagógico, sin embargo ha tenido dificultades para su comprensión por parte del estudiante y gran esfuerzo de los profesores para que los estudiantes lo desarrollen con verdadero compromiso de mostrar la realidad. En este estudio es por ello que se analizó desde la perspectiva del estudiante, el efecto de la aplicación de la autoevaluación, como herramienta innovadora en el proceso de enseñanza-aprendizaje, a través de un análisis descriptivo y cuantitativo, cuasi experimental de los datos obtenidos de una encuesta realizada a 179 estudiantes de la facultad de ingeniería en una universidad de Colombia. El análisis del instrumento se realizó a través del paquete estadístico SPSS, Los resultados evidencian a través de la medida estadística Alfa de Cronbach que el instrumento con 0.79 es confiable y a través del análisis factorial exploratorio con KMO 0.679>0.5 y test de esfericidad de Bartlett con p-valor 0.000, confirma que la relación existente entre el grupo de preguntas es significativa.

Como resultado se puede apuntar que su aplicación beneficia y potencia el proceso de enseñanza-aprendizaje, al proporcionarle a los estudiantes instrumentos para medir sus conocimientos alcanzados, saber cuáles les hace falta y valorar el camino alcanzado en su proceso educativo. Esta dinámica motiva la participación de los estudiantes en su propio proceso de aprendizaje, quien desarrolla habilidades y competencias para su formación integral enfatizando en lo ético y humanístico.

Aprendizaje, resultados, metodología, estrategia, modelo constructivista

Liceth Sánchez Hernández — 2023-09-11

El presente trabajo tiene como propósito definir una estrategia metodológica para integrar Resultados de Aprendizaje en el proceso formativo de los estudiantes del Programa de Posgrado de Especialización en Gestión de Mantenimiento Industrial de la Universidad Francisco de Paula Santander Seccional Ocaña. El Comité Curricular a partir de los procesos de Autoevaluación, ha realizado distintas actividades para actualizar el currículo enfocado en responder a las necesidades de la región, el país y las oportunidades de desarrollo profesional, en consonancia con las tendencias a nivel nacional e internacional para la formación de especialistas en Mantenimiento Industrial.

Para conocer la prospectiva del Mantenimiento industrial como disciplina transversal o complementaria a nivel posgradual para un grupo de ingenierías entre las que se encuentran: la electrónica, mecatrónica, electromecánica, mecánica, eléctrica y de sistemas entre otras, se llevó a cabo un estudio enfocado en determinar las áreas de la disciplina requeridas para formarse como especialistas y en conocer las necesidades, oportunidades y retos que a nivel global, nacional y regional deben afrontar los futuros especialistas en Mantenimiento Industrial. La metodología empleada considera como referentes además del estudio prospectivo sobre el Mantenimiento Industrial, la normatividad establecida por el Ministerio de Educación Nacional a través del Decreto 1330 de 25 de Julio de 2019, El Acuerdo 02 de Consejo Nacional de Educación Superior CESU y la aplicación integrada de los modelos de acreditación ABET y ARCU-SUR, así como el modelo de autoevaluación y acreditación de la Universidad Francisco de Paula Santander Seccional Ocaña.

En el trabajo presentado se define los Resultados de Aprendizaje (RA) y las competencias profesionales en el perfil de egreso de los Especialistas en Gestión de Mantenimiento Industrial, tanto a nivel profesional como ocupacional. El diseño microcurricular incluye los RA articulados con las competencias del perfil de egreso, las cuales se organizan de acuerdo a las áreas de formación, para ser evaluados en cada módulo mediante una estrategia diseñada a través de una rúbrica que verifica el logro de los RA propuestos en las unidades temáticas de cada módulo o asignatura.

La implementación de la metodología incluye tres etapas: la primera de desarrollo microcurricular orientada a la definición de los RA en cada módulo, la segunda de planeación semestral del microcurriculo definiendo las estrategias pedagógicas basadas en el modelo constructivista social para abarca cada unidad temática y finalmente la etapa evaluación de desempeño de los estudiantes con base a resultados encontrados mediante la aplicación de las rúbricas.

Aporte de la metodología de trabajo por proyectos para el logro de los resultados de aprendizaje en el programa de ingeniería mecánica de la Escuela Tecnológica Instituto Técnico Central

Alejandro Martínez Israel — 2023-09-11

A partir del reto que supone la implementación, el logro y la evidencia de los resultados de aprendizaje para los diferentes Programas de Educación Superior que ofrecen las IES del país; se presenta la experiencia que se ha tenido en el programa de Ingeniería Mecánica articulado por ciclos propedéuticos, de la Escuela Tecnológica Instituto Técnico Central “ETITC”, para el desarrollo de esta tarea; apoyándose principalmente en la metodología de trabajo por proyectos; El trabajo basado en esta metodología, se adoptó desde hace más de veinte años, inicialmente en el programa de Diseño de Máquinas, el cual cerró en el año 2016 para dar paso al programa actual de Ingeniería Mecánica, que lo sigue aplicando con éxito; logrando con el tiempo el reconocimiento institucional y la aplicación en los demás programas de Ingeniería que ofrece la ETITC.

En la carrera de Ingeniería Mecánica, el trabajo se inicia desde el primer semestre académico y se extiende a lo largo de los tres ciclos de formación: Técnica Profesional, Tecnología e Ingeniería, semestre a semestre como una actividad transversal que contribuye con los resultados de aprendizaje de cada Ciclo, a nivel especifico y general; en este sentido, el comité curricular del programa desarrollo estudios y estableció que los resultados de aprendizaje para un ingeniero en formación se deben desarrollar desde los inicios, con el logro de algunos de orden general como son: el trabajo en equipo, la integración del conocimiento y la capacidad para solucionar problemas entre otros; estos resultados, integrados con los resultados propios de cada área del conocimiento específico de la disciplina, permiten evidenciar durante y al final de cada semestre académico el avance del proceso formativo que soporta la secuencialidad de los semestres y los ciclos de formación, con mayores niveles de integración y complejidad.

El reto ha demandado un esfuerzo permanente para docentes y estudiantes del programa, pues todos, han tenido que asumir con igual responsabilidad el logro de estos mismos resultados; no sería posible pensar siquiera, en que docentes que pretenden orientar y acompañar los equipos de trabajo de los estudiantes, nos demuestren su capacidad para trabajar asertivamente con otros docentes de su equipo, o para lograr la integración del conocimiento de las asignaturas que imparten, contribuyendo y aportando para alcanzar los resultados de aprendizaje propuestos.

Aunque la experiencia con esta metodología es amplia, ha sido necesario replantear los temas, alcances y responsabilidades que se desarrollan en cada proyecto semestral (Proyecto Integrador), así como el papel que debe asumir la asignatura líder de cada proyecto y sus docentes para contribuir con el logro de los resultados de aprendizaje y sus evidencias. Este trabajo se ha desarrollado con una perspectiva de retro visión, partiendo de los perfiles profesionales y ocupacionales de los egresados, desde el ciclo de Ingeniería Mecánica, hacia atrás, reconociendo los resultados de aprendizaje propios para el tecnólogo en gestión de Fabricación Mecánica, hasta el ciclo de formación inicial como técnico profesional en Dibujo Mecánico y de herramientas industriales que fundamenta el proceso formativo.

Consultorio de ingeniería mecánica: preparándose para ejercer la profesión

Carlos Rodríguez — 2023-09-11

En este documento se describe un espacio académico denominado Consultorio de Ingeniería Mecánica. Este es un espacio abierto al público, donde los usuarios pueden realizar consultas asociadas con aparatos o procesos mecánicos. Las consultas son atendidas por estudiantes avanzados de la carrera, quienes utilizan diversos recursos de la Universidad para su respuesta: recursos bibliográficos, software y laboratorios especializados, taller de manufactura y asesoría de profesores. El Consultorio se ha diseñado como una acción de aprendizaje situado enfocado en el desarrollo de habilidades para su desempeño profesional, especialmente aquellas asociadas con la comunicación y las relaciones interpersonales. En este artículo se presenta el diseño y la estructura de este espacio académico, así como el proceso de implantación y los resultados académicos de los estudiantes que lo han cursado durante los dos primeros semestres de operación.

Resultados de aprendizaje como un conductor del aprendizaje contextual de la ciencia y la ingeniería en el programa de Ingeniería Biomédica en La Universidad ECCI

Ingrid Mercedes Cruz Bernal — 2023-09-11

El desarrollo de estrategias metodológicas en el programa de Ingeniería Biomédica de la Universidad ECCI, ha parametrizados nuevos focos de aprendizaje de las ciencias básicas con aplicación en la ingeniería, permitiendo así que el estudiante navegue de forma transversal desde el aprendizaje activo hasta el contextual interrelacionando el que hacer de los resultados de aprendizaje establecidos en los cursos con la investigación formativa a través de los saberes específicos y pedagógicos con el objetivo de gestar una actitud crítica y reflexiva en la solución de problemáticas del entorno por medio del desarrollo de prototipos correlacionando los diferentes saberes que han adquirido los estudiantes en su proceso académico de ciencias básicas y el área de bioinstrumentación, permitiendo la integración de saberes específicos y pedagógicos; reconociendo en que profundiza y que es capaz de hacer, originando un aprendizaje autónomo en la descripción de proyectos didácticos de aporte a la responsabilidad social y el interés en la educación de ingeniería.

Por tanto, se planteó un proyecto integrador que utiliza los conceptos de los sistemas digitales en un prototipo didáctico funcional enfocado a la lúdica usando sistemas embebidos ESP32, con el fin de comprobar las variables electrónicas mediante modelos matemáticos su interacción con la lógica de programación y orientar las aplicaciones del juego en la enseñanza de la ingeniería en un espacio de incidencia social que impulsa el desarrollo humano, motivando al trabajo colaborativo y experimental.

El resultado de este trabajo permitió que el estudiante manejara competencias de direccionamiento, planeación y actuación de las diferentes actividades que ha realizado, vinculando un proceso de enseñanza aprendizaje aplicado a un contexto real con una evaluación del proceso investigativo aplicando las tecnologías en tendencia y evidenciando la conceptualización y el relacionamiento con el sector externo.

Proyecciones de la formación en ingeniería para actualización del semillero interdisciplinario de ingeniería de la facultad de ingeniería de la Universidad de Antioquia

Carlos Trujillo Suárez — 2023-09-11

El Semillero Interdisciplinario de Ingeniería de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Antioquia es una actividad de orientación profesional, para estudiantes de últimos años de bachillerato, que busca desarrollar el interés por la ingeniería, educar sobre los impactos de la ingeniería en la sociedad, así como promover los programas ofrecidos en la Facultad. Para el Semillero se ha desarrollado un aula virtual, con contenidos y actividades para ser revisados y realizados por los participantes de manera autónoma. Se propone un proyecto para ser trabajado durante las 9 semanas de duración del Semillero, en el cual los participantes tienen un acercamiento a las etapas del proceso de diseño de ingeniería, para que propongan una solución factible a una problemática, requiriendo la participación de diferentes ramas de la ingeniería, es decir, interdisciplinariedad. El Semillero se ha ofertado semestralmente desde el año 2020, por lo que, como parte de las actividades de actualización de su enfoque y contenido, se realiza una revisión de diferentes fuentes relevantes con el fin de establecer un panorama amplio sobre las proyecciones de la educación en ingeniería, que oriente posibles actualizaciones en el contenido y metodología del Semillero. Diferentes entidades y asociaciones han presentado estudios y análisis sobre las proyecciones y recomendaciones para la formación de ingenieros. Es así como la UNESCO publicó su reporte del año 2010 titulado “Engineering: Issues, Challenges and Opportunities for Development”, ACIEM en sus publicaciones institucionales y diversas asociaciones profesionales de ingeniería, tanto nacionales como internacionales, y en sus reportes propios, han puesto a disposición de la comunidad interesada en la educación en ingeniería prospecciones para orientar la actualización de las actividades de formación en educación superior y de posgrado. Todas estas tendencias proyectan optimismo sobre el involucramiento de los ingenieros en los retos globales a mediano y largo plazo. Aparte de estar al tanto de los desarrollos tecnológicos en las áreas tradicionales de las diferentes ramas de la ingeniería, se vislumbra una evolución en las energías tradicionales y alternativas, la bioingeniería y biomedicina, los computadores y las tecnologías para la industria 4.0, la electrónica, la nanotecnología y sistemas de transporte, suministro y tratamiento de agua. Igualmente, convergen en la relevancia que tendrá el desarrollo de habilidades para trabajar en equipos multidisciplinarios y multinacionales, por lo que las capacidades para comunicarse en varios idiomas y las aptitudes para participación y manejo de equipos globalizados deben estar incorporadas en los programas de formación a todo nivel. Estos lineamientos se utilizarán como referentes e insumos para proponer actualizaciones al contenido, actividades y metodología del Semillero Interdisciplinario de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Antioquia.

Simuladores en el marco de los resultados de aprendizaje de la formación de ingenieros

Wilson Monroy Moyano — 2023-09-11

Esta investigación nace de la problemática presentada en los cursos básicos de circuitos eléctricos de los programas de ingeniería electrónica e ingeniería de sistemas de la universidad de los Llanos.

La problemática presentada consistía en las bajas notas obtenidas en los cursos de electrónica básica y de circuitos eléctricos. Las razones del bajo rendimiento en ocasiones eran presentadas por la falta de interés de los estudiantes en el proceso de aprendizaje, a los pocos recursos didácticos de la institución, y a la falta de manejo conveniente de recursos digitales especializados por parte de los docentes.

Es importante mencionar que dentro de los resultados de aprendizaje (RA), “que indican lo que se espera que los estudiantes hayan aprendido al finalizar un curso, un tema o una clase” el manejo apropiado de los simuladores de circuitos eléctricos juegan un papel muy importante para la comprensión de los temas, interpretación de conceptos y el manejo y mediciones de las variables eléctricas.

Las definiciones de los conceptos relacionados con la energía eléctrica (Voltaje, corriente, potencia, resistencia, energía, etc.), en ocasiones NO son de fácil entendimiento por parte de los estudiantes, lo que puede generar un desinterés en el desarrollo de los cursos.

Por lo anterior, para dar respuesta a esta situación se propone una alternativa de enseñanza abierta que involucra el uso de SIMULADORES ELÉCTRICOS buscando obtener algún efecto en mejorar los niveles de aprobación de los cursos, con esta estrategia didáctica se espera que los estudiantes tengan una actitud que favorezca el aprendizaje de circuitos eléctricos.

El trabajo desarrollado se enfocó en un proceso de enseñanza-aprendizaje, ya que es posible que la forma en que se estaba enseñando sea una de las causas que genera este problema, con los simuladores se busca obtener efectos positivos en los niveles de aprobación de los cursos.

El trabajo consistió en intervenir a un grupo de 16 estudiantes con el recurso digital de simuladores eléctricos y de otra parte desarrollar el curso de manera tradicional, también con 16 estudiantes. Para la aplicación de los recursos digitales se utilizó la estrategia de diseño instruccional donde el modelo ADDIE (Analizar, Diseñar, Desarrollar, Implementar y Evaluar), sirve de referencia para este trabajo de investigación, que promueve el diseño innovador. Se emplearon pruebas de diagnóstico, aplicación de experimentos y proyectos aplicativos, también se utilizaron algunas técnicas cuantitativas para el análisis de la información y por último mencionar los alcances y limitaciones de este trabajo investigativo.

Con este trabajo se pretende evaluar el desarrollo cognitivo con el uso de herramientas tecnológicas en los procesos de enseñanza de los conceptos relacionados con los circuitos eléctricos.

Educación para la sostenibilidad bajo un enfoque de diálogo de saberes entre una comunidad indígena colombiana y estudiantes de ingeniería industrial de una institución de educación superior ubicada en el Valle del Cauca

Gloria Milena Osorno Osorio — 2023-09-11

Las complejas relaciones entre los seres humanos y la naturaleza han desencadenado una serie de eventos que tienen como consecuencia la perdida de la biodiversidad y el cambio climático. Se requiere cambiar las formas de aprender, hacer, producir, distribuir y consumir para generar estrategias de transformación sostenibles que contribuyan a una buena relación con la tierra y en ese sentido la sociedad requiere de una educación superior que forme personas con capacidades para resolver problemas reales con enfoque en transformación social.

Este proyecto de investigación aborda la problemática de identificar los saberes y conocimientos en relación a la sostenibilidad en dos comunidades ubicadas en contextos diferentes. La primera de ellas se encuentra ubicada en una Institución Educativa ubicada en un resguardo Indígena y la segunda, corresponde a estudiantes pertenecientes al programa de Ingeniería Industrial de una Institución de Educación Superior y que cursan el componente de ingeniería aplicada. Como resultados se espera caracterizar los saberes y conocimientos previos de los participantes en el estudio, identificar la relación con los saberes ancestrales y conocimientos científicos de ingeniería para generar estrategias que permitan el fortalecimiento curricular e investigativo de los programas participantes en el proyecto mediante la incorporación de un enfoque metodológico basado en la Investigación. Acción. En esta primera fase, se presenta la aproximación a la teoría relacionada con los diálogos de saberes usados en la educación popular e investigación comunitaria para generar nuevos conocimientos a partir de un proceso en el que se relacionan la lógica del conocimiento científico y la del saber ancestral. Además, se presentan las problemáticas abordadas desde la literatura relacionadas con la educación superior y la sostenibilidad, metodologías y tendencias con el abordaje de un proceso de comunicación basado en el respeto y las relaciones horizontales de interlocutores con opiniones, creencias, costumbres, culturas y contextos diferentes con miras a formar profesionales con un enfoque en la sostenibilidad.

Metodologías de aprendizaje colaborativo como estrategia para la gestión de conocimiento en la ingeniería

Édgar Eduardo Roa Guerrero — 2023-09-11

El avance tecnológico ha generado la necesidad de reinventar la educación universitaria, especialmente en el campo de la ingeniería. Se busca formar a los estudiantes con habilidades digitales y adaptarse a los desafíos laborales actuales. Según ABET, los ingenieros requieren competencias en comunicación, trabajo en equipo, liderazgo, inteligencia emocional y creatividad. Para abordar estos cambios, la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Cundinamarca ha implementado estrategias de formación activa y autónoma, enfocadas en el desarrollo de Proyectos de Gestión del Conocimiento (PGC). Los PGC buscan promover una formación activa y autónoma en sus estudiantes. En lugar de enfocarse únicamente en conocimientos teóricos, esta estrategia fomenta el trabajo en equipo y la resolución de problemas reales en los campos de estudio de los programas académicos. Su objetivo principal es formar a los estudiantes como constructores del conocimiento a través de la investigación y la interacción social. Estos proyectos tienen un impacto translocal, aplicando conocimientos relevantes para su nivel de formación y en consonancia con el Modelo Educativo Digital Transmoderno (MEDIT). Los resultados obtenidos con la aplicación de esta estrategia demuestran que los estudiantes presentan mejores habilidades en escenarios de investigación emprendimiento e innovación y en el ámbito laboral con impacto social. Los PGC también han permitido que los estudiantes fortalezcan diferentes habilidades y destrezas tanto blandas como de su formación específica, aportando conocimiento, habilidades y destrezas.

Investigación-acción: una estrategia para transformación de la didáctica de los problemas de clase de la asignatura dinámica

Laura Carolina Álvarez Gil — 2023-09-11

La dinámica en Ingeniería Mecánica requiere conocimientos previos de geometría vectorial, álgebra lineal, física mecánica y cálculo vectorial. A pesar de una buena base teórica, los estudiantes tienen dificultades para resolver problemas debido a la notación vectorial y a la falta de conexión entre conceptos y procedimientos. Para abordar estas dificultades, se llevó a cabo una investigación-acción utilizando encuestas y diarios para recabar información sobre las necesidades de los estudiantes. Se introdujeron cambios metodológicos para fomentar el pensamiento crítico y la reflexión sobre las implicaciones físicas. El material del curso se organizó en secciones que facilitaban la comprensión e identificaban los puntos débiles de los alumnos en cuanto a deficiencias operativas. Finalmente, concluimos que esta intervención mejoró la representación de ideas, la resolución de problemas y permitió atender las necesidades específicas de los estudiantes, así como generar una metodología para futuras intervenciones y el desarrollo de materiales didácticos.

Mindfulness en educación en ingeniería: una revisión de la literatura y una propuesta para su integración curricular

Eliana Isabel Arango Zuluaga — 2023-09-11

Este trabajo presenta una revisión de la literatura de los efectos de la práctica del mindfulness en estudiantes universitarios, especialmente de las áreas de la ingeniería, la cual ha sido motivada principalmente por el desafío actual que enfrentamos los educadores en ingeniería de mejorar el rendimiento académico de nuestros estudiantes considerando a la vez la salud de su mente y su cuerpo. Se incluyen las herramientas utilizadas para medir las variables físicas corporales que demuestran los efectos de la práctica del mindfulness, así como las herramientas de medición auto informada. Se finaliza con una propuesta de curso para la inclusión de esta práctica en los currículos de ingeniería.

La pertinencia de la contextualización y conceptualización del entorno, para la intervención de sistemas desde la ingeniería

Milena Fuentes Cotes — 2023-09-11

En la actualidad, cobra cada vez más importancia desde las diferentes disciplinas, saberes y áreas del conocimiento, hacer un análisis profundo y crítico sobre las formas de relacionamiento que tienen los seres vivos con el entorno. Es reconocido mundialmente que, los modelos económicos hegemónicos, los estilos y formas comunes de producción, algunos de los hábitos adquiridos socialmente y los métodos, tecnologías y técnicas que se utilizan para explotar la naturaleza, han sumergido a la población mundial en un camino insostenible que está dejando de lado la calidad de vida y el bienestar de las comunidades, convirtiendo el objetivo de lograr un desarrollo sostenible y sustentable en una verdadera utopía. Desde la ingeniería, se plantean varios retos frente a la transformación de las actividades y procesos realizados por el hombre, para la adaptación y transformación de su entorno de acuerdo con sus “necesidades”, que requieren de análisis holísticos de los sistemas a intervenir, partiendo de la contextualización y conceptualización de estos. Lo anterior se convierte en un asunto de gran relevancia, cuando se plantea como necesario para dejar de lado posibles visiones reduccionistas de la industria, la empresa y los gobiernos, que no permiten analizar sistémicamente los impactos ambientales causados en la naturaleza. Teniendo en cuenta lo anterior, es relevante como ingenieros empezar a consolidar un aprendizaje a partir de los conceptos y principios básicos de la biología y la ecología, específicamente de la comprensión de las dinámicas (sinergias) del entorno, para aproximarnos a la comprensión del funcionamiento de los sistemas a intervenir y de cómo esas dinámicas presentes en la naturaleza generan las bases para la vida, para el crecimiento económico y la estructuración de la sociedad. Todo lo descrito hasta este punto, pretende invitar a reflexionar sobre el proceso de formación de individuos como profesionales de la ingeniería, debido a la clara relación existente entre el conocimiento consolidado de los sistemas a intervenir vs. el impacto positivo que posiblemente pueda generar un desarrollo de ingeniería. Todo artefacto tangible o intangible producto de un ejercicio metodológico de esta disciplina, permitiría evidenciar una implementación más positiva, cuando se ha diseñado a partir del entendimiento, comprensión y conocimiento de las variables involucradas, desde las relaciones e interacciones presentes entre ellas e incluyendo las dinámicas que determinan el funcionamiento de los diferentes procesos que conforman tal sistema.

Multinglabs: la colaboración académica como herramienta para fortalecer los procesos de enseñanza aprendizaje en las prácticas y laboratorios de Ingeniería

Ricardo González — 2023-09-11

Los procesos de enseñanza y aprendizaje en las carreras de ingeniería requieren de la ayuda de un conjunto de estrategias entre las que se encuentran las clases magistrales, el estudio de casos, los laboratorios, actividades prácticas, el uso de simuladores, materiales audiovisuales y multimedia para fortalecer las competencias del saber hacer, que un aspirante a ingeniero requiere adquirir, para ser un profesional competente y efectivo. En este sentido, los laboratorios son espacios donde los estudiantes pueden experimentar situaciones y procesos para aplicar y poner en práctica los conocimientos teóricos adquiridos en el aula, lo que se constituye en uno de los factores fundamentales para afianzar los procesos de enseñanza y aprendizaje en los programas de ingeniería.

Hay instituciones que han realizado un gran esfuerzo para adquirir laboratorios y equipos con el fin de fortalecer estas prácticas, pero en ocasiones las inversiones económicas, de tiempo y recursos son bastante altas, por lo que es difícil para una sola institución, contar con todos los recursos necesarios para que sus estudiantes puedan poner en práctica todas las competencias y habilidades que requieren. Con el fin de establecer estrategias para mejorar este aspecto, la Comisión 4 de Corredores Universitarios de la Red de Decanos de Ingeniería de la Asociación Colombiana de Facultades de Ingeniería - ACOFI, ha desarrollado un proyecto para que Universidades que estén físicamente cercanas puedan colaborar para compartir laboratorios, equipos y experiencias.

CONECTA, sistema inteligente de locación de egresados en las instituciones de educación superior

Stefanny Camacho — 2023-09-11

El mercado laboral para los egresados es cada vez es más competitivo, dinámico y cambiante, en donde las competencias que logran marcar la diferencia entre un profesional competitivo e integral son más estrechas y una línea delgada hace la diferencia entre un profesional que no destaca por sus habilidades.

Las Instituciones de Educación Superior ante estos desafíos, presentan diferentes estrategias para mantener currículos actualizados e innovadores, obtener resultados de aprendizaje y rubricas de evaluación actualizadas, entre otros parámetros de medición para el aprendizaje universitario. Y una de sus bases es el desempeño de sus egresados en el entorno laboral, social, cultural y personal. Lo cual parece ser casi imposible articularlo en un plan curricular, cuando el entorno del egresado evoluciona rápida e inesperadamente.

El sistema de Gestión inteligente “CONECTA”, es un software que se articula con la inteligencia artificial y su funcionamiento principal se basa en el sistema de locación de egresados en tiempo real; en donde cada perfil del egresado se actualiza, soportado en la información en las redes sociales de profesionales. Esta interacción se establece en una relación actualizada en tiempo real, que se identifique su información laboral, se analiza sus competencias y habilidades necesarias para ejecutar cualquier labor asignada en el ámbito de su profesión.

El presente artículo, presenta un desarrollo de un sistema de gestión inteligente de la información, como respuesta a la problemática de locación de egresados que hoy viven las instituciones de educación superior. Un caso de estudio es el sistema que se aplica en la Fundación de Educación Superior San José, el cual implementa un sistema basado en Inteligencia Artificial “CONECTA” el cual facilita la locación de los egresados e identifica su relación con el mercado.

En este proceso se abordaron diferentes ciclos de vida del software, desde la calidad en los datos, estadísticas en tiempo real, sistema de alertas y otros aspectos relevantes del sistema que desencadenaron un modelo de fidelización de egresados que hoy es un piloto de prueba en tres universidades, una colombiana y dos en el extranjero.

Factores que inciden en la reprobación de los alumnos en la asignatura “Álgebra Lineal”. Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de México

Fernando Sánchez Rodríguez — 2023-09-11

La División de Ciencias Básicas (DCB) de la Facultad de Ingeniería (FI) de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM) ofrece los cursos relacionados con las áreas de Matemáticas, Física, Química y Biología, es decir, tiene a su cargo la importante tarea de proporcionar los conocimientos de las Ciencias Básicas, mismos que son fundamentales para que los estudiantes de ingeniería aborden de manera satisfactoria los cursos correspondientes a las Ciencias de la Ingeniería e Ingeniería Aplicada.

En la DCB, los cursos relacionados con el área de matemáticas reportan los índices de aprobación menos satisfactorios, entonces resulta importante la identificación de los factores que inciden en la reprobación.

Aunque el interés principal de la investigación se centra con el curso de Álgebra Lineal, se considera que las aportaciones obtenidas pueden extrapolarse para otras asignaturas de la DCB que presenten comportamientos similares.

Entonces, en el trabajo se identifican los factores relacionados con estudiantes y profesores que inciden en la reprobación en la asignatura Álgebra Lineal y se establecen algunas recomendaciones que contribuyan a disminuir tal situación.

La extensión universitaria en ingeniería como herramienta para la transformación de los territorios

Gustavo Botero Echeverri — 2023-09-11

Conocedores de la gran importancia que tienen las instituciones de educación superior en la formación del talento humano y el desarrollo de nuevas perspectivas para un mundo que se encuentra en constante desarrollo, hacen que los conocimientos impartidos dentro de las aulas de clase, se encuentren actualizados y a la vanguardia de las nuevas disposiciones mundiales, en este caso en el mundo de la Ingeniería. Partiendo de lo mencionado como una garantía sobre la calidad de los saberes que se adquieren en nuestras instituciones, además de las nuevas políticas Universitarias que buscan la integración en el desarrollo y la transformación de los territorios, por medio de la vinculación de la triada Universidad, Estado y Sociedad, por medio de los procesos vinculantes de la extensión Universitaria, es que se encuentra una herramienta de eficacia, constancia y calidad, para la participación en los proyectos bandera de cada uno de los territorios.

Ahora bien, reconociendo a nuestro País como un territorio que se encuentra en el auge del desarrollo de la infraestructura en búsqueda de la competitividad mundial en cualquiera de los ejes económicos, en donde la conectividad de los medios de transporte y la sostenibilidad de los mismos como un eje transversal de vital importancia en la actualidad, es que se encuentra la herramienta que permite la vinculación de la Universidades con ese proceso, pues el manejo de cada una de las fases que se encuentran en los proyectos, pueden ser susceptibles a la participación Universitaria a través de la extensión. De lo anterior, se resalta nuestra participación como Universidad del Quindío en la ejecución de consultorías e interventorías a lo largo y ancho del País, sobre proyectos que han sido denominados como “proyectos bandera” para la transformación de los territorios, brindado garantías en temas se permanencia en el tiempo como Institución educativa, además de reconocimiento en la calidad de sus trabajos.

Por último, las Universidades deben ser vistas como un espacio de generación y optimización de los conocimientos, que permite la participación ciudadana como espacio integrador en el desarrollo de los territorios, por lo cual y gracias a la presencia de las mismas a lo largo de todo el País, que permite tener el conocimiento particular de sus territorios y los conocimientos para su transformación pertinente.

Herramientas de learning analytics para caracterización del desempeño docente en el periodo 2018-2021

Pablo Caicedo Rodríguez — 2023-09-11

La UNESCO ha propuesto en su agenda 2030 que la educación en el planeta sea de calidad y esté al alcance de todo ser humano; para cumplir con tal propósito, las instituciones educativas han explorado y aprovechado diferentes herramientas soportadas en las tecnologías de la información y las comunicaciones, constituyendo una alternativa para mejorar los procesos de enseñanza-aprendizaje.

El auge de la smart education (educación inteligente) ha permitido la generación de gran cantidad de datos a partir del seguimiento a las actividades que realizan los actores académicos (estudiantes, profesores, administrativos e investigadores), los cuales son aprovechados para generar información valiosa mediante el uso de técnicas de inteligencia artificial (AI, artificial intelligence), analítica de aprendizaje (learning analytics) y analítica académica (learning academic); de esta forma se busca avanzar hacia una educación incluyente y de calidad.

El ámbito académico es un ambiente ideal para aprovechar el potencial que ofrece la tecnología de la analítica de datos (data analytics) enfocada hacia la identificación de relaciones no evidentes en datos generados al interior de la institución educativa (admisiones, resultados de evaluaciones, notas finales de curso, contenidos curriculares, uso de plataformas académicas, encuestas o reportes, evaluación del desempeño docente, etc.) ) con el fin de generar indicadores de calidad, realizar la trazabilidad de los resultados de aprendizaje, formular planes de acción y soportar la toma de decisiones a nivel académico o administrativo.

En este trabajo se presentan los resultados alcanzados mediante el uso de herramientas estadísticas clásicas, machine learning y Deep learning junto a procesamiento de lenguaje natural y análisis de sentimientos que caracterizó el desempeño docente en la Corporación Universitaria Autónoma del Cauca en el periodo 2018-2021.

Evaluación de comunidades de práctica. Mejorando la colaboración y la práctica docente entre profesores universitarios

Ricardo Barros Castro — 2023-09-11

En las Facultades de Ingeniería, cada vez más se hace necesario repensar los procesos de enseñanza – aprendizaje, basado en distintos factores como los cambios generacionales, tecnológicos y comunicativos. Este asunto invita a los docentes universitarios a generar espacios de reflexión y acción sobre sus prácticas pedagógicas y cómo pueden reformularlas para acometer estos desafíos. Una estrategia para lograr dicho propósito es la conformación de comunidades de práctica (CoP por sus iniciales en inglés) (Wenger, 1991), donde los profesores pueden, a partir de su conocimiento y experiencia, participar colaborativamente en el abordaje de situaciones propias del aula de clase para su rediseño.

En este sentido, desde la divulgación extensiva de las ideas sobre CoP, en las últimas tres décadas han aparecido diferentes recomendaciones sobre cómo promoverlas y a su vez, en la literatura, es más el número de referencias acerca de su uso efectivo en diferentes niveles educativos para promover el trabajo colaborativo entre profesores. No obstante, estas indicaciones sobre las CoP, típicamente se presentan como prescripciones que no describen su efectividad con factores o indicadores que permitan a cualquier interesado en la gestión de CoP, generar alertas sobre qué aspectos se pueden mejorar o cuáles son las fortalezas de una determinada CoP con el fin de garantizar su propósito en el tiempo.

Para aportar a la conversación, este trabajo presenta el diseño de un modelo de evaluación de la eficacia de las CoP mediante indicadores de gestión, identificados en la literatura, para valorar su nivel de rendimiento en una institución de educación superior. Luego, se usan los factores identificados en el modelo, para diseñar un instrumento de medición, el cual es validado y posteriormente aplicado en una muestra de 161 profesores universitarios que declararon pertenecer a diferentes comunidades de práctica donde reflexionan sobre sus prácticas pedagógicas. A partir de la respuesta de 44 profesores, se realizan análisis estadísticos con el objetivo de identificar, de manera exploratoria, los principales factores y las relaciones más significativas entre ellos.

Algunas reflexiones alrededor de los resultados obtenidos se refieren a promover el autorreconocimiento de la CoP de manera más formal para que se promueva la pertinencia y se aumenten los aportes en el trabajo colaborativo. Por su parte, entre mayor claridad haya en el propósito de los diferentes espacios, es más probable que haya mayor participación de los miembros en la CoP. Adicionalmente, se encuentra una relación entre el nivel de involucramiento de los participantes con el tipo de productos que se genera en los encuentros, lo que invita a proponer mecanismos para documentar las experiencias de la CoP. Finalmente, se encuentra una relación positiva entre los miembros que manifiestan que la conclusión de la sesión logra aportar a sus prácticas pedagógicas con el nivel de involucramiento en las actividades colaborativas de la CoP, es decir, mientras se mantenga y se logre cumplir el objetivo de la CoP, es más probable que la efectividad de la CoP en términos de la participación de los miembros, garantice su propósito en el tiempo.

La realidad aumentada como herramienta didáctica para potenciar el aprendizaje: caso RA- AFFORDANCES II en el laboratorio de manufactura flexible

Andrés Muñoz Moreno — 2023-09-11

La Facultad de Ciencias Empresariales de la Universidad Tecnológica de Pereira atendiendo a las exigencias de estos tiempos modernos y de estas nuevas generaciones busca soluciones atractivas que impacten la formación de sus estudiantes, una de las estrategias que ha desarrollado con el objetivo aumentar los niveles de motivación, es hacer la presentación del laboratorio de manufactura flexible de una manera más moderna y digital haciendo uso de la tecnología a través de la realidad aumentada (RA).

La RA sumada a lo que se conoce como Affordances, permiten una combinación en la que la RA explota las affordances (cualidades de un objeto o ambiente) del mundo real, proporcionando información adicional y contextual que aumenta de manera inmediata la experiencia de la realidad percibida por el estudiante (Squire & Klopfer, 2007).

De esta forma, usando los celulares y descargando una sencilla y gratuita app, los estudiantes tienen acceso a la información de todas y cada una de las herramientas de la celda de manera individual y sincrónica por lo que la limitación del número de herramientas, así como la de tiempo desaparece porque cada estudiante puede centrar su atención en aquellas herramientas que más lo motivan y observarlas como modelos 3D estáticos.

Rediseño del ciclo común de los programas de ingeniería. Una oportunidad para el trabajo transdisciplinar

Sandra García Vergara — 2023-09-11

La apuesta nacional por el aseguramiento de la calidad de la Educación Superior centrada en el logro de los resultados de aprendizaje y el desarrollo de las competencias de los estudiantes ha llevado al interior de las instituciones universitarias a repensar sus procesos formativos. Para el caso de la Universidad Industrial de Santander-UIS esta revisión se ve permeada además por la apuesta institucional por la internacionalización, que promueve el abordaje de procesos de acreditación internacional como valor agregado. Actualmente, la UIS cuenta con tres programas de ingeniería acreditados con ABET y tres en proceso.

La apropiación del modelo ABET y la normativa nacional dejaron en evidencia la necesidad de revisión del proceso formativo en los programas de ingeniería, particularmente durante los primeros cuatro semestres que conforman el ciclo básico (matemáticas, física y química) para asegurar una articulación efectiva entre el desarrollo de las competencias en ciencias básicas, con las previstas en el ciclo profesional.

Este trabajo presenta la experiencia de la reformulación de un ciclo básico para los programas de ingeniería, a partir de la construcción colectiva entre los profesores de las Facultades de Ingenierías y de Ciencias, partiendo de los resultados de aprendizaje, las experiencias de diseño y las observaciones planteadas por los comités consultivos de los programas.

La experiencia implementada ha mostrado la necesidad de lograr una comunicación asertiva y eficaz para consolidar acuerdos didácticos que se expresan en los planes de actividad académica, pero que trascienden la estructura organizacional por Escuelas y Facultades, e implican la comunicación continua en la implementación y seguimiento a dichos planes, así como el desarrollo de estrategias institucionales de mejoramiento continuo, diagnóstico y apoyo al estudiante en la transición a la Educación Superior.

Análisis de la experiencia transformadora en el sector solidario con perspectiva para el desarrollo sostenible. Caso de estudio: Cooperativa Nido USME. Pontificia Universidad Javeriana

Pablo Emilio Guzmán Rodríguez — 2023-09-11

Las cooperativas son organizaciones sin ánimo de lucro en donde las personas se asocian voluntariamente para la producción de bienes y servicios que satisfagan sus necesidades y las de la comunidad. Su objetivo es el bienestar integral de sus miembros. Daremos un repaso por la experiencia de la Cooperativa Multiactiva El Nido Usme. Trataremos la experiencia como un emprendimiento común en un ecosistema conformado en su mayoría por mujeres dedicadas a la confección de diversas prendas y con arraigo local.

La cooperativa trabaja con una filosofía de Negocios Inclusivos, la cual se basa en iniciativas rentables, ambiental y socialmente responsables. Incorporan en sus cadenas de valor a comunidades de bajos ingresos y mejoran su calidad de vida. La Universidad Javeriana, fundamenta su proyecto educativo en el servicio y liderazgo para la formación integral del ser humano. Inspirada en las Misiones Jesuíticas se busca contribuir al estudio de modelos alternativos de desarrollo humano sostenible. Este legado se refleja en los ejes formativos de la Universidad Javeriana desde la docencia, la investigación y el servicio.

En el ámbito de la investigación, el semillero de investigación “Ecosistemas Organizacionales Transformadores” se ha creado para vincular a profesores y estudiantes al desarrollo de propuestas colaborativas con los sectores: público, privado. Desde esta orientación se generan aportes de transformación en comunidades en condición de vulnerabilidad, como es el caso de la localidad de USME en Bogotá. Para materializar lo anterior, a partir del año 2020 se han desarrollado proyectos de acompañamiento desde la Facultad de Ingeniería con asignaturas de componentes teórico-práctico de impacto social.

También se han involucrado estudiantes y profesores de las Facultades de ciencias económicas y ciencias ambientales. Juntos han identificado las principales problemáticas y han diseñado alternativas para el mejoramiento de la gestión con base en los principios de eficiencia y eficacia para el sector social y solidario.

Como último referente se ha optado por la promoción de un enfoque de economía circular como respuesta a: *La explosiva demanda de materias primas y recursos naturales, *la dependencia entre países para abastecerse y la relación con la eficiencia en el uso de recursos y el cambio climático, *el desperdicio de materiales y la contaminación que estos producen en los ecosistemas.

A través de la experiencia se presentarán los hallazgos y aprendizajes de un trabajo multi - Facultad con un propósito común:

El desarrollo sostenible e inclusivo para fortalecer la gestión de la cooperativa Nido USME
El empoderamiento a la comunidad de mujeres confeccionistas en la realización de proyectos de economía circular (recuperación de materiales)
Talleres de formación en economía circular y desarrollo sostenible

Los resultados de este estudio, pueden ser replicados en otros contextos y dinámicas de organizaciones sociales y solidarias, destacando la implementación de los conceptos de ecosistemas transformadores y compartiendo los factores de éxito, los obstáculos y las lecciones aprendidas.

La enseñanza de la ingeniería de puentes en las facultades de ingeniería. Una mirada crítica

Diego Fernando Páez Moreno — 2023-09-11

El presente documento realiza una revisión de los planes de estudios de formación de Ingeniería Civil y profesiones afines, en lo concerniente a los contenidos que contemplan el tema de ingeniería de puentes. A través de la comparación de contenidos programáticos, se detecta que esta temática no se aborda de manera directa ni específica. En consecuencia, la ingeniería de puentes ha sido trasladada a alternativas optativas a través de cursos electivos, o de opciones de posgrado en programas de ingeniería estructural, convirtiéndose estas en las únicas posibilidades para los estudiantes y futuros profesionales, de adquirir los conocimientos relacionados con estas estructuras.

Hidrógeno en Colombia: evaluando el potencial de la agroindustria para una transición energética sostenible

Dorian Prato García — 2023-09-11

La idea de usar hidrógeno (H₂) como portador energético se remonta a los setenta; sin embargo, factores como el costo de las materias primas, su huella ambiental y limitantes tecnológicas, han frenado su introducción. Actualmente, más del 96% del H₂ proviene de fuentes no renovables como el gas natural (49%), hidrocarburos líquidos (29%) y carbón (18%). Aunque el uso o aprovechamiento del H₂ no genera GEI, durante su síntesis se pueden emitir entre 10 y 20 kgCO₂-eqv/kg H₂. La síntesis de H₂ por vía electrolítica, usando fuentes renovables de electricidad, conduce a emisiones próximas a 1 kgCO₂-eqv/kg H₂. Su desempeño ambiental y los bajos costos pronosticados para la electricidad y los sistemas de electrólisis, la convertirán en la alternativa dominante para el 2050; no obstante, se debe señalar que su rentabilidad técnica y sostenibilidad ambiental está ligada al grado de renovabilidad de la electricidad usada. Los informes presentados por la IEA y el IRENA, destacan que la transición energética será clave para reducir el impacto del cambio climático; no obstante, esta no resultará sencilla ni económica incluso para los países más ricos. Por tal motivo, resulta necesario estudiar rutas alternas y potencialmente aplicables en economías emergentes y con recursos renovables abundantes como la nuestra. El H₂ también puede ser producido a partir de residuos orgánicos, aguas residuales urbanas e industriales y subproductos agroindustriales por vía fermentativa y a temperatura y presión ambiente. Tomando como referencia azúcares simples (glucosa, xilosa, lactosa) presentes en la mayoría de industrias y recursos naturales del país, es posible generar entre 2.5-3.5 kmol H₂/kg azúcar; sin embargo, los resultados de laboratorio señalan la necesidad de emplear un proceso anaerobio complementario, el cual puede operar en serie o en paralelo, con el fin de mejorar la eficiencia energética del proceso y su robustez. Los modelos y los estudios de caso desarrollados sugieren que el metano (CH₄) generado puede ser usado para la generación de energía eléctrica requerida por el proceso o para su uso como materia prima para la producción de H₂ por reformado catalítico. La integración de la energía residual de otros procesos sugiere la posibilidad de obtener H₂ con una huella de carbono negativa, es decir, un producto que consume el CO₂ atmosférico. De igual forma, el uso de sustratos complejos como la vinaza de caña (2-3 kmol H₂/kg azúcar) y de residuos sólidos urbanos ponen de manifiesto el potencial de diversos subproductos agroindustriales para la síntesis de H₂ con huellas de carbono próximas o inferiores (-10 hasta 7 kgCO₂-eqv/kg H₂) a las reportadas por procesos convencionales sin comprometer la producción de alimentos o su costo. Finalmente, se debe señalar que en nuestro país se ha evidenciado la penetración a escala industrial de los procesos de producción de biogás (CH₄-CO₂) esto permitiría, además de producir H₂ y CH₄, dar lugar a mezclas combustibles potencialmente adaptables al mercado nacional como el hitano (H₂: 10%, CH₄: 50% y CO₂: 40%) que conducen a una combustion más limpia y eficiente a menores temperaturas.

Diseño y fabricación de máquina para refuerzo de ejes para turbinas eólicas de eje vertical con un material compuesto

Javier Urbano — 2023-09-11

Mejorar la eficiencia de turbinas eólicas de eje vertical es un reto de creciente interés científico y comercial a nivel mundial, buscando aprovechar al máximo el recurso eólico disponible en los diferentes escenarios donde es aprovechable. Este reto tiene diversos enfoques, entre ellos está la mejora aerodinámica con mayor despliegue investigativo y un enfoque de menor relevancia científica, pero no menos importante, que es el diseño mecánico de los componentes necesarios para transmitir la energía aprovechada del viento.

El desarrollo de partes mecánicas para mejorar la eficiencia de turbinas Eólicas está enfocado principalmente en disminuir el consumo de energía requerida y las pérdidas para la transmisión de la energía colectada. Disminuir la energía consumida en el movimiento de las partes, se consigue disminuyendo el peso del eje de transmisión de potencia, lo que va en contraposición a los requisitos de seguridad derivados de la exigencia a la que está sometido este componente.

En este trabajo, se presenta el proceso de diseño prescriptivo de un equipo para refuerzo de ejes metálicos con materiales compuestos, y la puesta a punto de este de tal forma que permita fabricar ejes reforzados con una amplia versatilidad de variables geométricas. El diseño desarrollado se fabricó en las Instalaciones de la Universidad Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito y permite realizar el proceso semiautomatizado de refuerzo para ejes de longitudes entre 100 a 1400mm y diámetros que pueden varias entre 25 a 100mm, puede realizar el proceso de bobinado con diferentes ángulos y números de capas. Este diseño permitirá construir ejes en diferentes configuraciones para investigar de forma experimental el comportamiento de este tipo de elementos, como componentes novedosos en las turbinas de viento de eje vertical desarrolladas por la Institución.

Análisis de alternativas de mejoramiento del abastecimiento de agua potable en la ciudad de Azogues

Goethe Emmanuel Palomeque Larriva — 2023-09-11

En la actualidad, la ciudad de Azogues en Ecuador enfrenta inconvenientes de abastecimiento de agua potable durante los meses en los que la precipitación se reduce en la zona. La empresa responsable del abastecimiento, EMAPAL, se ve forzada a racionar la dotación del servicio durante ciertas horas del día en los meses de sequía. Con el objeto de solventar el problema, se propone analizar la factibilidad de un reservorio cuyo volumen de agua sea empleado durante los periodos críticos. Dos zonas presentan características físicas e hidrológicas que posibilitan la construcción de una presa y el almacenamiento del volumen de agua requerido, dichos lugares son: Llaucay y Molobog. Se determinan las características físicas e hidrológicas de las cuencas como: factores de forma y compacidad, elevaciones máximas y mínimas, área, perímetro y demás en las zonas propuestas para aplicar un proceso de selección multicriterio AHP y establecer la zona más favorable para la construcción del embalse. Se analizan criterios de topografía, hidrología, calidad de agua, condiciones demográficas e impactos ambientales, valorándolos según su importancia en el proyecto. Finalmente se define la matriz de ponderación del AHP, según la cual Molobog alcanza un factor de ponderación de 0.71 en comparación con el 0.29 obtenido para Llaucay; estableciéndose que el sector de Molobog presenta las condiciones más favorables para la propuesta del embalse.

Sistema Inteligente de automatización, monitoreo y control de invernaderos mediante uso de IoT y el microcontrolador ESP-32 con aplicación de aprendizaje automático

Édgar Julián Moreno Perdomo — 2023-09-11

La agricultura es uno de los sectores fundamentales para la subsistencia y el progreso de la humanidad. La demanda de alimentos a nivel mundial aumenta constantemente debido al crecimiento de la población y el cambio en los patrones de consumo a esto sumado el cambio climático que enfrentamos actualmente. Para enfrentar estos desafíos, es necesario optimizar y mejorar los procesos agrícolas, lo que ha llevado a la adopción de tecnologías emergentes como el Internet de las Cosas (IoT) y el aprendizaje automático. La implementación de IoT y la Inteligencia artificial con técnicas de aprendizaje automático supervisado en invernaderos permite la construcción de sistemas inteligentes para la automatización, monitoreo y control de distintos parámetros ambientales, lo que puede mejorar significativamente la eficiencia y la predicción de condiciones óptimas en la productividad de los cultivos.

En este contexto, el ESP32 emerge como una plataforma de bajo costo y alto rendimiento para el desarrollo de soluciones IoT. La presente investigación busca explorar y desarrollar un sistema basado en ESP32 para la automatización, monitoreo y control de invernaderos IoT. Se utilizará un enfoque cuantitativo con un tipo estudio descriptivo que permitirá medir las variables críticas dentro del invernadero. Se usará una metodología sistémica SCRUM definida por Sprints para la construcción del prototipo, el desarrollo del sistema con aplicación del aprendizaje automático y la interfaz gráfica que permita el análisis y la predicción para toma de decisiones por parte del usuario del sistema. Dentro de los resultados obtenidos se tiene un dispositivo IoT funcional el cual recopila diferentes tipos de datos por medio de sensores conectados a él, con estos datos el sistema es capaz de activar actuadores en caso de detectar una anomalía en el invernadero, los datos son obtenidos en tiempo real y cargados a una Real time data base en firebase, que esta a su vez está conectada a una aplicación web con una interfaz gráfica para la visualización de los datos obtenidos por el dispositivo IoT y a una red neuronal para la toma de decisiones y predicción de estados del cultivo.

En un futuro el sistema tendrá la capacidad de reconocer y adaptarse a cualquier tipo de cultivo en el que este instalado. También tendrá la posibilidad de elegir manualmente el tipo de cultivo por medio de un menú para que el sistema, debidamente entrenado tenga la capacidad de brindar las condiciones óptimas para el normal desarrollo de cualquier cultivo a escoger y se mejorara la interfaz gráfica para una mejor interpretación de los estados y resultados.

Metodología para la toma de muestras y análisis de fibras de asbesto en aire en áreas urbanas: estudio de caso Cartagena de Indias, Colombia

Margareth Peña Castro — 2023-09-11

El asbesto es un material fibroso natural que se utilizó ampliamente en la construcción y otro tipo de industrias durante gran parte del siglo XX debido a su resistencia al calor, la corrosión y la electricidad. Sin embargo, a medida que se fue descubriendo que era un carcinógeno humano y/o su influencia en la generación de enfermedades como cáncer de pulmón, mesotelioma y asbestosis, se prohibió su uso en muchos países. A pesar de esta prohibición, el asbesto todavía se encuentra en muchas casas, edificios, estructuras antiguas o se sigue usando para la fabricación de piezas en automóviles, lo que significa que sigue siendo un problema importante de calidad del aire, principalmente, en entornos urbanos.

El análisis de la calidad del aire en entornos urbanos incluye inicialmente la toma de muestra en campo y posteriormente, la detección de fibras de asbesto, que son difíciles de analizar debido a su tamaño y forma. Las técnicas más comunes para el análisis de fibras de asbesto en el aire son la microscopia electrónica de transmisión (TEM) y la microscopia electrónica de barrido (SEM).

En este estudió se plantea la metodología para la toma de muestra en campo para la determinación de fibras de asbesto usando como caso de estudio la ciudad de Cartagena de Indias. Para la toma de muestra en campo y análisis en laboratorio se utilizó el método AHERA. Se presenta la metodología de trabajo y algunas recomendaciones para minimizar los riesgos asociados con el asbesto. Por ejemplo, la toma de medidas de control adecuadas durante la demolición, renovación o reparación de edificios que contienen asbesto.

Machine learning para la formulación de perfiles del programa de ingeniería electrónica de la UPTC en el marco de reforma curricular

Fabián Rolando Jiménez López — 2023-09-11

En el presente estudio, se emplean técnicas de Minería de Datos Educativa con el objetivo de formular perfiles de egreso, laboral y profesional del Ingeniero Electrónico en la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, en el contexto de la reforma curricular que el programa académico está llevando a cabo. Este trabajo se realizó mediante la selección de fuentes de información de las cuales se extrajeron datos relevantes. Destacan la consulta de planes de estudio de Ingeniería Electrónica en instituciones de educación superior de Colombia, Latinoamérica, Norteamérica y Europa, donde se revisaron los desafíos de formación académica y perfiles profesionales. Además, se recopiló información disponible en páginas como elempleo.com, LinkedIn, el Observatorio Laboral para la Educación de Colombia - OLE y el Marco Nacional de Cualificación en Colombia. A partir de esta base de información, se elaboraron dos bases de datos en Excel, que posteriormente se procesaron aplicando Minería de Datos Educativa (EDM) mediante la interfaz web de código abierto Jupyter Notebook. Finalmente, se evaluaron los resultados obtenidos y se propuso el perfil requerido para el programa, junto con las posibles asignaturas que el plan de estudios propone impartir para su desarrollo. Con este trabajo, se planteó la aplicación de técnicas de Aprendizaje Automático como una herramienta innovadora que procesa y proporciona estimaciones de datos en términos de perfiles y asignaturas para el desarrollo y evaluación de programas educativos, en este caso, aplicado al Programa de Ingeniería Electrónica.

Análisis de indicadores de vulnerabilidad y amenaza en las fuentes abastecedoras de agua potable del municipio de Zipaquirá, Cogua y Nemocón, departamento de Cundinamarca

Olga Lucía Borda Prada — 2023-09-11

La protección y el resguardo de la calidad de agua para el consumo de la población representa uno de los principales desafíos de cara a los constantes cambios que enfrenta la sociedad. Por ello, las modificaciones que se realizan sobre el territorio condicionan la gestión del recurso hídrico poniendo en peligro las fuentes de abastecimiento. En este trabajo se presentan los avances de una investigación que se lleva a cabo en el marco de la línea de hidrotecnia de la Facultad de Ingeniería de la Universidad La Gran Colombia. En la misma se pretenden analizar las fuentes de abastecimiento de los Municipios de Zipaquirá Nemocón y Cogua (Departamento de Cundinamarca) a partir de la caracterización de indicadores de vulnerabilidad vinculados con el uso del suelo. Recientes investigaciones, relacionadas con la evaluación de indicadores de vulnerabilidad en la subcuenca del Río Neusa, en complemento con la actualización de los mapas de riesgo regionales, sugieren que la dinámica actual del uso del suelo potencia las condiciones de vulnerabilidad en la zona. Esta dinámica se encuentra relacionada, principalmente, con las actividades agrícolas que tienen al cultivo de papa como su mayor exponente. Esto cobra relevancia si se tiene en cuenta que el sistema urbano (Neusa) se abastece principalmente por el río homónimo, mientras que el sistema rural (río Frío) lo hace a partir de cuatro fuentes superficiales. Teniendo en cuenta ello, se realizó una campaña de campo que permitió la georreferenciación de los puntos de captación y su posterior integración en un Sistema de Información Geográfica. Dichos puntos se analizaron en relación a información satelital disponible para una primera caracterización que incorpore al uso del suelo como indicador de vulnerabilidad dado que sus cambios pueden tener impactos significativos en la calidad del agua. De esta manera se espera contar con información actualizada que permita determinar la evaluación del riesgo asociados a la utilización de agroquímicos y a la dinámica de uso del suelo en la zona de estudio.

La electrocoagulación como una aplicación al tratamiento de aguas residuales de zonas urbanas

Juan López Mejía — 2023-09-11

Dada la demanda de buscar formas alternativas para el tratamiento de aguas residuales para zonas urbanas, se ha considerado la electrocoagulación como alternativa viable para los procesos de su tratamiento. Se procedió, inicialmente como proyecto de aula, en la asignatura de Física de Electricidad y Magnetismo a la elaboración de 5 prototipos para determinar la efectividad en los parámetros de PH, turbidez, conductividad, solidos sediméntales y totales. Al realizar los respectivos análisis, se obtuvieron resultados a resaltar como lo fue el pH de los prototipos experimentales 1,2,3 y 5 que se mantuvieron dentro de los parámetros reportados por la literatura especializada, respecto a los resultados obtenidos sobre solidos sedimentables se evidenció que el prototipo experimental 3 fue el único que no cumplió con este parámetro debido a su alto valor obtenido en los resultados. Asimismo, el prototipo 1 fue el que más cerca estuvo de alcanzar el parámetro de solidos totales teniendo en cuenta que el valor establecido por la resolución 631 de 2015 es de 100 mg/L. Respecto a la turbidez, nuevamente el prototipo 1 presentó el mejor resultado con un valor de 1,74 NTU después de haber sido realizado el procedimiento.

Explorando la aplicación de las redes neuronales en la detección y cuantificación de residuos orgánicos: un aporte de la inteligencia artificial a la economía circular

Nelson Mauricio Reyes Castaño — 2023-09-11

La transición hacia un modelo de economía de ciclo cerrado en la cadena agroalimentaria ha hecho evidente la necesidad de desarrollar soluciones innovadoras, que permitan el aprovechamiento de las pérdidas y los desperdicios de alimentos, el uso sostenible de los recursos, y la reducción del impacto ambiental en las diferentes etapas de la cadena productiva. Este trabajo presenta la detección y clasificación de los residuos de alimentos generados en centros de distribución y de retail de alimentos, mediante la aplicación de herramientas de inteligencia artificial. La investigación se basa en la recopilación de datos de los residuos generados de la distribución y comercialización de frutas y verduras en la ciudad de Bogotá. El conjunto de imágenes se procesa a través de técnicas de aprendizaje profundo con bloques de segmentación compilados en Python para la detección, clasificación y categorización de los desperdicios en diferentes escenarios de prueba. Los resultados obtenidos pueden ser utilizados para la predicción del comportamiento de los residuos generados en la etapa de distribución y retail de la cadena de suministro, y el análisis de posibles estrategias de aprovechamiento en el modelo de economía circular. Como trabajo futuro se espera que la integración de las herramientas de inteligencia artificial contribuya a la mejora en la eficacia y eficiencia en la gestión de residuos, y al logro de los objetivos de sostenibilidad de la cadena agroalimentaria.

Aplicación web que analiza y valida la seguridad y confiabilidad de los enlaces de e-commerce de las MiPymes del sector terciario de Fusagasugá - Cundinamarca

María Alejandra Hernández Lozano — 2023-09-11

Este proyecto forma parte de un marco más amplio cuyo objetivo general es diseñar un marco de gestión de ciberseguridad para las MiPymes del sector terciario en el municipio. Este artículo presenta un proyecto que busca desarrollar una aplicación web enfocada en analizar y validar la seguridad y confiabilidad de los enlaces de comercio electrónico de las Micro, Pequeñas y Medianas Empresas (MiPymes) del sector terciario en Fusagasugá, Cundinamarca.

El desarrollo de la aplicación ha seguido una serie de fases importantes. En primer lugar, se realizó la exploración de fuentes de información y trabajos de campo que permitieron recopilar los criterios de los empresarios del sector para comprender sus necesidades en términos de ciberseguridad en los enlaces de comercio electrónico. Estos criterios se utilizaron como base para el desarrollo de la aplicación.

A continuación, se determinó la metodología de desarrollo de software más adecuada para el proyecto, teniendo en cuenta las características específicas del contexto y los requisitos identificados. Con esta metodología definida, se procedió al diseño y desarrollo tanto del Frontend como del Backend de la aplicación web.

Una vez completada la fase de diseño y desarrollo, se lleva a cabo la etapa de despliegue y pruebas. Actualmente, el proyecto se encuentra en esta etapa, donde se continúa trabajando en el perfeccionamiento de la aplicación y en la identificación y corrección de posibles errores o vulnerabilidades.

La importancia de este proyecto radica en el papel cada vez más relevante que juegan las MiPymes en el ámbito del comercio electrónico, así como en la necesidad de garantizar la seguridad y confiabilidad de los enlaces utilizados por estas empresas, clientes y usuarios. El desarrollo de una aplicación web específica para este propósito permitirá a las MiPymes del sector terciario en Fusagasugá generando un impacto positivo al proteger sus transacciones y datos sensibles, fortaleciendo así su presencia en el entorno digital y fomentando un ambiente de confianza entre los consumidores.

Diseño de un sistema de detección de intrusos (IDS) basada en técnicas supervisadas de anomalías mediante la aplicación de aprendizaje profundo

Daniel Alejandro Montoya Villalba — 2023-09-11

El aprendizaje profundo se ha empleado en la creación de sistemas de detección de intrusiones (IDS), y se ha demostrado ser igual de eficaz que los métodos de aprendizaje automático. En efecto, procesos de aprendizaje algorítmico. Sin embargo, al ser más sofisticados, estos últimos requieren más tiempo de entrenamiento. Debido a que, los métodos de procesamiento avanzados como la extracción de características, que en ocasiones pueden dar lugar a problemas, estos últimos requieren más tiempo de entrenamiento. Por otro lado, el aprendizaje profundo ofrece soluciones eficientes para que los modelos detecten muchos tipos de anomalías en los modelos informáticos que identifiquen varios tipos de anomalías en los sistemas informáticos. Esto ha llevado a la modernización de los sistemas de detección de intrusos, permitiendo a los algoritmos reconocer patrones y comportamientos novedosos. De esta manera, los algoritmos sirven para encontrar comportamientos inusuales y nuevos patrones en los datos. Esto plantea un dilema porque algunos sistemas son incapaces de detectarlos, ya que el número de amenazas informáticas aumenta cada día. Para llevar a cabo los incrementos o Sprints se empleó la metodología Scrum y se puso en marcha un enlace cliente-servidor. Para adquirir el tráfico de red en tiempo real. Después de aplicar técnicas de limpieza y preprocesamiento a la data, por consiguiente, se genera un modelo de red neuronal con el cual se evalúa por medio de métricas el desempeño en un ambiente controlado.

Modelo predictivo para el pronóstico temprano de gravedad en pacientes con diagnóstico de neumonía en unidades de cuidado intensivo

Javier Camacho — 2023-09-11

La neumonía es considerada como una infección pulmonar causada por múltiples microorganismos (bacterias, virus u hongos), clasificada en dos tipos según se adquiera, que son; neumonía adquirida por la comunidad (extrahospitalaria), donde generalmente su fuente es una bacteria llamada neumococo y la neumonía hospitalaria (intrahospitalaria), donde su origen son los centros hospitalarios, con bacterias poco comunes en la comunidad.

La neumonía se ha identificado como la infección intrahospitalaria más común, con una prevalencia de 26%, donde el 35% de los casos hacen referencia a neumonía asociada al ventilador. Neumonía intrahospitalaria puede ser mortal, debido a que los pacientes que la contraen ya se encuentran hospitalizados por lo que ya están enfermos y su sistema inmune no puede combatir los microbios.

Esta infección ataca al sistema respiratorio del paciente, por lo que en la mayoría de los casos es necesario conectar al paciente a un ventilador mecánico o ingresarlo a la unidad de cuidados intensivos (UCI). Una vez el paciente se encuentra hospitalizado en UCI, su condición de salud es inestable y delicada por lo que es muy importante vigilarlo continuamente y evitar desenlaces mortales.

Mediante este proyecto se pretende desarrollar un modelo que permita generar un pronóstico temprano de la gravedad de los pacientes diagnosticados con neumonía en UCI, ofreciendo una herramienta que le permita al personal asistencial agilizar los tratamientos en aquellos pacientes más críticos e incluso salvarles la vida. Para el diseño del modelo se utilizaron técnicas de inteligencia artificial basadas en la última generación de árboles de decisión (Light Gradient Boosting Machine), utilizando como base de conocimiento bases de datos anonimizadas de las UCI de una institución de salud norteamericana (MIMIC III) y potencial aplicación a un Hospital de tercer nivel de la ciudad de Medellín.

Desarrollo de un material polimérico conductor con potencial para ser empleado por usuarios de prótesis en la interacción con pantallas táctiles

Isabella Quintero Peñaranda — 2023-09-11

Actualmente, existen en el mercado alternativas protésicas que ayudan a las personas con amputación a recuperar la funcionalidad y la estética de la mano, lo que mejora su calidad de vida. Sin embargo, muchas de estas alternativas protésicas están fabricadas con materiales aislantes, lo que dificulta la interacción de los usuarios de prótesis de miembro superior con pantallas táctiles capacitivas; esto los deja aislados de una tecnología que se ha vuelto cada vez más indispensable en la vida cotidiana.

El objetivo de este proyecto es diseñar e implementar un material polimérico conductor que pueda adaptarse en forma de pulpejo, permitiendo así que los usuarios con prótesis de miembro superior puedan utilizar pantallas táctiles. Para lograr esto, se llevó a cabo un análisis de la composición química y la morfología de un material comercial utilizando espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) y microscopía electrónica de barrido (SEM), respectivamente. Posteriormente, se obtuvo óxido de grafeno reducido mediante el proceso de oxidación-reducción de grafito utilizando el método Hummers modificado. El objetivo de este paso fue obtener nano-partículas conductoras que se puedieran incorporar en una matriz polimérica. Una vez obtenidas las nano-partículas, se mezclaron con un polímero termoplástico en porcentajes de 0,5 y 1% w/w. El efecto de la incorporación de las nano-partículas en el polímero sobre las propiedades eléctricas y mecánicas se evaluaron mediante el uso de un potenciostato y ensayos de tensión, respectivamente.

Diseño de un sistema IIoT de un vivero para la formación de profesionales en competencias de la industria 4.0

Alejandro Ortiz Suárez — 2023-09-11

Uno de los sectores productivos estratégicos en los que el internet de las cosas industriales (IIoT) puede tener un impacto positivo es la agricultura. En este sector, la aplicación del IIoT está asociada a la implementación de una red de componentes físicos y virtuales que interactúan entre sí a través de internet, logrando un flujo de información en tiempo real que permite el monitoreo constante y la mejora de la eficiencia de los procesos agrícolas. A pesar de esto, es común que las empresas manifiesten la dificultad de encontrar profesionales con competencias para desarrollar este tipo de sistemas. Este trabajo presenta los avances en el diseño e implementación de una solución IIoT para un vivero en la Universidad Industrial de Santander (UIS). Además de la monitorización y control con fines prácticos e investigativos, este sistema servirá como laboratorio vivo integrado a una plataforma educativa que se encuentra en desarrollo por parte de un equipo interdisciplinar liderado por el Grupo de Investigación en Sistemas de Energía Eléctrica (GISEL-UIS), en alianza con la empresa santandereana Diseño y Automatización Industrial SAS (DAUTOM). La plataforma de formación tiene como objetivo desarrollar competencias de la industria 4.0 en estudiantes y profesionales interesados. Teniendo en cuenta que el proyecto se encuentra en desarrollo, el documento presenta los primeros avances, abordando etapas como la caracterización e identificación de requerimientos del caso de estudio, la descripción de sus componentes a nivel hardware y software, las primeras pruebas de funcionamiento y la articulación del sistema diseñado con la plataforma educativa IoT.

Sistema IIoT para la monitorización de variables atmosféricas como caso de estudio para una plataforma educativa

Andrés Felipe Rubio Toloza — 2023-09-11

La enseñanza del IoT es importante, ya que es una tecnología emergente que tiene el potencial de transformar muchos aspectos de nuestra vida. Por esta razón, las universidades tienen el reto de ofrecer a sus estudiantes experiencias de aprendizaje que les permitan desarrollar las competencias necesarias para desempeñarse en sectores donde se utiliza el IoT Industrial (IIoT). Este trabajo aborda la aplicación del IIoT en radioastronomía, donde su utilización permite la recopilación de datos en tiempo real. El sistema presentado hace parte de una estación (denominada CASIRI) para caracterizar zonas con cielos silenciosos para la construcción de radio observatorios, involucrando la adquisición de variables atmosféricas, medición de RFI y una cámara para toma de imágenes del cielo. Además de la monitorización con fines prácticos e investigativos, el sistema está integrado a una plataforma educativa que está desarrollando la Universidad Industrial de Santander (UIS) con un equipo interdisciplinar liderado por el Grupo de Investigación en Sistemas de Energía Eléctrica (GISEL), apoyados por la empresa Dautom SAS, que tiene como objetivo formar estudiantes y profesionales en competencias de la industria 4.0. El documento abordará una descripción y caracterización del caso de estudio, incluyendo la estación CASIRI y sus requerimientos operativos, la descripción de sus componentes a nivel hardware y software y las primeras pruebas de funcionamiento. Además, se discutirán las etapas futuras que permitirán la implementación y puesta en operación del sistema, así como las potencialidades desde un punto de vista educativo.

Modelo de evaluación de escenarios para la producción y venta de energía eléctrica generada a partir de biogás de rellenos sanitarios en Colombia

Antonella Agámez Manrique — 2023-09-11

La producción de bioenergía ha impactado el desarrollo de la industria energética sostenible por medio de i) la disminución en los niveles de contaminación atmosférica; ii) La mejora en la gestión de residuos; iii) La diversificación de la matriz energética ; iv) La mitigación de la alta dependencia de los combustibles fósiles como recurso finito no renovable; v) El fomento de la independencia nacional en el abastecimiento externo de combustibles; y vi) El aumento de la empleabilidad en medios rurales e industriales. Reflejando un aporte del 12% del suministro de energía primaria del mundo.

Sin embargo, la generación de energía eléctrica a partir de fuentes renovables es una industria relativamente nueva, sobre todo en lo referente a la obtención a partir de biogás debido al bajo nivel de eficiencia energética de la materia prima en comparación con las formas de energía convencionales; lo que ha significado i) altos costos de inversión, pretratamiento y producción; ii) una tecnología inmadura que se desarrolla en el en la búsqueda del mejoramiento de niveles de eficiencia energética; y que iii) se enfrenta a factores políticos y sociales que afectan la ejecución de los proyectos, como lo es una regulación débil, el limitado apoyo gubernamental para la promoción de la inversión y la baja implementación de incentivos fiscales y subsidios que permitan reducir los costos de producción y promuevan la competitividad.

En este sentido, se propone un modelo que permite la evaluación de escenarios sobre los que un proyecto de generación de bioenergía desde rellenos sanitarios es viable, teniendo en cuenta factores técnicos, financieros y gubernamentales, dentro de un maco ambiental y social definido; y cuyo planteamiento y relación de variables se basa en el análisis de proyectos existentes y modelos previamente desarrollados y aplicados en la literatura.

Tecnologías de bajo costo para agua potable en regiones en vía de desarrollo

Laila Galeano Botero — 2023-09-11

Las tecnologías de agua potable de bajo costo para el suministro de agua segura tienen un potencial significativo para mejorar la salud de las comunidades con agua no segura. Asimismo, el consumo de agua no tratada es un riesgo para la salud de las comunidades. Mejorar el acceso comunitario al agua potable tiene un impacto en la calidad de vida de las personas porque reduce las enfermedades, el ausentismo escolar y las tareas domésticas de las mujeres.

El objetivo del proyecto SAFEWATER "Tecnologías de bajo costo para el agua potable en los países en desarrollo", apoyado por el fondo Growing Research Capability (GCRF), era establecer un centro de investigación transdisciplinario centrado en tecnologías limpias y de bajo costo para suministrar agua potable a las regiones vulnerables de los países en desarrollo. Este proyecto se centró en el Objetivo de Desarrollo Sostenible 6 de la ONU: "Garantizar el acceso al agua y al saneamiento para todos". Un equipo transdisciplinario participa en el proyecto con profesionales de diferentes áreas como química, física, microbiología, psicología, nutrición, trabajo social, comunicación, negocios, ingeniería y áreas ambientales. También varias universidades como Ulster University (Irlanda del Norte, líder del proyecto), Universidad de Medellín (Colombia) y Universidad de Sao Paulo (Brasil), y ONG como Fundación Cántaro Azul (México) y Centro de Ciencia y Tecnología de Antioquia-CTA (Colombia).

El proyecto Safewater en Colombia, se llevó a cabo en el departamento de Antioquia en las subregiones de Occidente y Oriente, en los municipios de Liborina (vereda Curití) y El Peñol (vereda El Carmelo). Estas comunidades no contaban con acceso a agua potable y se veían obligadas a consumir el agua directamente de la fuente natural sin ningún tipo de tratamiento. Previamente al diseño del sistema de tratamiento se procedió a caracterizar fisicoquímica y microbiológicamente las fuentes superficiales abastecedoras de ambas veredas con el objetivo de conocer la calidad y condiciones del agua a tratar, estos resultados fueron claves para el diseño del sistema.

Con los datos de campo y una prueba de laboratorio a escala, se seleccionó un sistema de tratamiento. Consistía en un tanque de sedimentación, una bomba, dos filtros para microfiltración y una lámpara UV para desinfección. Se probaron diferentes cartuchos para microfiltración para encontrar cuál tenía la mayor remoción de turbidez y un buen proceso de desinfección. La prueba se realizó con agua inoculada con E. coli y coliformes a diferentes concentraciones. Se probaron tres sistemas piloto en Curiti durante 3 meses con monitoreo mensual de turbidez, color, TOC, coliformes totales y E. coli. Durante 2021 se instalaron 16 sistemas en El Carmelo y 37 sistemas en Curití, y se realizó un monitoreo mensual de la calidad del agua. Asimismo, varios talleres con las comunidades explicaron el funcionamiento, limpieza y mantenimiento del sistema para generar capacidades en el uso y mantenimiento de los sistemas y se realizó una evaluación del proceso de apropiación de los usuarios finales.

Sistema IoT para el monitoreo y control de una microrred eléctrica experimental: diseño para la investigación y la enseñanza

Jonathan Stiven Gómez Zuluaga — 2023-09-11

La formación en competencias de la industria 4.0, el internet de las cosas (IoT), la inteligencia artificial (IA) y otras tendencias tecnológicas actuales es una necesidad apremiante para las universidades que buscan mejorar las posibilidades de inserción en el mercado laboral de sus ingenieros. Dentro de los desafíos que conlleva la enseñanza del IoT, se encuentra el de adecuar laboratorios y plataformas que permitan el desarrollo de actividades prácticas con equipos y software usados en la industria. En busca de afrontar este reto, la Universidad Industrial de Santander (UIS), con un equipo interdisciplinar liderado por el Grupo de Investigación en Sistemas de Energía Eléctrica (GISEL), se encuentra desarrollando un sistema IoT para el monitoreo y control de una microrred eléctrica experimental, que permitirá realizar investigaciones en técnicas de control y respuesta a la demanda en sistemas eléctricos, así como aprovechar su uso como un caso de estudio en el marco de una plataforma IIoT (internet industrial de las cosas) para formar estudiantes y profesionales en competencias de la industria 4.0. Para esto, se ha realizado una alianza estratégica con la empresa santandereana Diseño y Automatización Industrial SAS (DAUTOM), que cuenta con amplia experiencia en la automatización de procesos industriales, con el fin de incorporar en la plataforma aspectos técnicos relevantes que permitan plantear prácticas de enseñanza de acuerdo a las necesidades y requerimientos de la industria regional y nacional. Actualmente, el sistema de monitoreo y control IoT se encuentra en etapa de implementación, por lo que este documento presenta una caracterización del caso de estudio, la descripción de sus componentes a nivel hardware, software y sistemas de comunicaciones, y su integración con la plataforma educativa IoT mediante el diseño de prácticas pedagógicas. Finalmente, se describen las etapas futuras que permitirán la puesta en operación del sistema.

Inteligencia artificial y seguridad ciudadana: aplicaciones y desafíos de los grandes modelos del lenguaje

Luis Miguel Arenas Tamayo — 2023-09-11

La seguridad ciudadana es una de las principales preocupaciones de la población colombiana y se ha convertido en una prioridad en los planes de desarrollo gubernamentales. En el marco del Plan de Desarrollo de Antioquia y el Acuerdo Estratégico Departamental en Ciencia, Tecnología e Innovación, se busca aumentar la producción científica y generar conocimiento para abordar problemáticas específicas, como la seguridad ciudadana. En este contexto, este trabajo de investigación se orienta a la revisión y análisis de tecnologías emergentes, como la inteligencia artificial, con el potencial de aplicación para identificar y detectar posibles amenazas o patrones delictivos mediante el análisis de texto que puedan ser usados en el diseño de sistemas de alerta temprana basados en información textual aportando soluciones preventivas en el ámbito de la seguridad ciudadana. Se puede abordar la seguridad ciudadana desde muchas variables, algunas de ellas son las señales multimedia, como el texto, insumo principal de los grandes modelos del lenguaje, estos modelos han demostrado capacidades útiles para la inferencia de diferentes problemáticas en diversas áreas del conocimiento, en este trabajo se realiza una investigación sobre el estado actual de estos grandes modelos y el cómo podrían utilizarse en el pro de la seguridad ciudadana. Como resultado de este estudio se identifica que las técnicas con mayor potencia para el tipo de aplicaciones en seguridad son el In-Context Learning, Indexing y Fine-Tuning y su utilización dependerá del alcance y necesidades de las herramientas que se deseen implementar, como el análisis de sentimiento en redes sociales para detectar posibles amenazas, la identificación de patrones para la detección de delitos mediante el análisis de texto, y el diseño de sistemas de alerta temprana basados en información textual.

Evaluación de la calidad del agua, y diseños hidráulicos para su potabilización, bocatoma El Rebosadero, municipio de El Colegio, Cundinamarca

Carlos Iván Ramiro Chaves Prieto — 2023-09-11

El siguiente documento resume la investigación denominada “Evaluación de la calidad del agua, y diseños hidráulicos para su potabilización, bocatoma El Rebosadero, municipio de El Colegio, Cundinamarca”, en cuento al diseño de una planta de tratamiento de agua potable (PTAP) para las veredas mencionadas con anterioridad. Esta investigación surge debido a que Actualmente a nivel mundial el panorama de acceso a agua potable y saneamiento básico es desalentador, a pesar que desde el año 2000, 1800 millones de personas han accedido a servicios básicos de agua potable, “1 de cada 3 personas no cuenta con acceso al agua potable”; de acuerdo con informes de monitoreo realizados por la UNICEF, el consumo de agua sin tratamiento genera diversas repercusiones en la salud humana, las cuales se traducen en enfermedades infecciosas como la diarrea, amebiasis, criptosporidiosis, el colera, fiebre tifoidea, entre otras; resaltando que la diarrea es la tercera causa de muerte en menores de 5 años. A nivel nacional se observa que de acuerdo con los muestreos evidenciados en el INCA 2020, existe un 27% de las muestras de agua recolectada que representa algún tipo de riesgo para la salud de acuerdo a los criterios establecidos por el IRCA, y del anterior porcentaje un 6% de las muestras se denota como agua sanitariamente inviable.

La presente investigación busca realizar la transformación del agua cruda de la bocatoma El Rebosadero ubicada en la fuente de abastecimiento de la vereda Santa Cecilia y El Paraíso, dichas zonas rurales hacen parte del municipio de El Colegio, Cundinamarca; el análisis se imparte con el fin de evidenciar los contaminantes presentes, y a partir de esa información, diseñar hidráulicamente el tren de tratamiento más adecuado para esta comunidad.

El área de estudio corresponde a la población que se encuentra en estado de vulnerabilidad de La vereda Santa Cecilia y El Paraíso, las cuales hacen parte de las cuarenta (40) veredas que forman el sector rural del municipio El colegio, específicamente estas dos comunidades hacen parte del 25% de la población colombiana que se están viendo afectadas por el mal estado y el déficit de la calidad del agua que llega a sus hogares.

El estado del agua de la quebrada Santa Marta, la cual es la fuente que abastece la bocatoma, presenta contaminantes microbiológicos, los cuales se eliminarán en la transformación del agua, utilizando la filtración convencional.

Enmarcado en los objetivos de desarrollo sostenible (ODS), el producto de la presente investigación se enfoca en dar un gran aporte al ODS N°6 “Agua limpia y saneamiento”, alineados a las metas propuestas para el año 2030.

Esta investigación busca brindar una alternativa de transformación del agua bajo los parámetros establecidos en la resolución 0799 del 2021 que brinda los lineamientos para el diseño de la PTAP, la resolución 844 del 2018 que da los lineamientos para proyectos de agua en zonas rurales y la resolución 2115 del 2017, donde se adoptan las tecnologías de tratamiento, los instrumentos, sistemas de control y vigilancia para transformar el agua, y que esta sea acta para el consumo humano.

Revisión sobre las pérdidas mecánicas de los motores de combustión interna: experimentación y modelado

Juan Ramírez — 2023-09-11

Dentro de las vías de disipación de la energía de los motores de combustión interna (MCI) se encuentran las pérdidas mecánicas, en adelante FMEP (friction mean efective pressure), las cuales representan cerca del 12% en promedio de la energía provista por el combustible para las diferentes condiciones de operación y cuya reducción es una alternativa para incrementar la eficiencia de los motores y reducir el consumo de combustible, el desgaste, y las emisiones de dióxido de carbono. En este trabajo se describen algunos fundamentos conceptuales sobre la FMEP de los MCI alternativos, como antesala para abordar una revisión del estado del arte relacionado con el estudio experimental y el modelado de estas pérdidas.

Inicialmente se dedica una sección del documento para exponer las componentes principales de la FMEP en MCI, mencionando la naturaleza y las fuentes de la fricción, el bombeo y las pérdidas auxiliares, además de las variaciones de estas con el cambio del régimen de giro y el nivel de carga. Adicionalmente se mencionan algunas alternativas mediante las que se puede disminuir cada componente de pérdidas.

En la sección consecutiva, se presentan los diferentes métodos de determinación experimental de la FMEP, mencionando las particularidades, las variables cuya medición es requerida y las consideraciones sobre los resultados de cada uno y detallando las condiciones de operación en cuanto a régimen de giro y nivel de carga del motor de prueba, especificando la presencia o ausencia del proceso de combustión y mencionando el tipo de MCI que puede caracterizarse al aplicar cada método.

Finalmente, se presenta una sección en la que se describen diferentes modelos para calcular la FMEP de los MCI mencionando el tipo de modelo y los pares cinemáticos analizados. Adicionalmente, de cada modelo se comenta si es utilizable bajo régimen de operación estacionario o si posibilita la predicción del desempeño mecánico en estado transitorio. Se compila un listado de modelos de la FMEP.

Inteligencia artificial para la detección de la minería ilegal, deforestación y cultivos ilícitos por medio de imágenes satelitales

Sofi Lorena Riocampo — 2023-09-11

En los últimos tiempos se han acrecentado algunos fenómenos que afectan de manera sustancial la seguridad de la nación y, especialmente, el medio ambiente. Dentro de dichos fenómenos se identifican la minería ilegal, la deforestación y los cultivos ilícitos. Es así como se tiene la necesidad de crear un software para que ayude a detectar patrones que permitan identificar estas problemáticas mediante el uso de técnicas de inteligencia artificial y machine learning aplicadas en imágenes satelitales. Este proyecto tiene un enfoque total de cumplir con la misión de la Fuerza Aérea Colombiana, centrándose en la integridad territorial, el orden constitucional y la contribución a los fines del Estado. El énfasis del proyecto se centra en la creación de un software que utilice herramientas de la inteligencia artificial para detectar las problemáticas ya mencionadas a través de la diferenciación de patrones cromáticos y morfológicos recogidos de imágenes satelitales. Se describen en este documento la metodología utilizada para lograr el objetivo principal del mismo y los resultados obtenidos. Al finalizar el proyecto se logra obtener una sensibilidad en la detección de imágenes del 60% - 70%. La inteligencia artificial, en este proyecto se volvió la base para permitir el análisis de imágenes satelitales y así permitir identificar los patrones diferenciales que tiene la minería ilegal, los cultivos ilícitos y la deforestación.

Residuos orgánicos agroindustriales empleados para la remoción de arsénico en soluciones acuosas

Jenny García — 2023-09-11

La presencia de concentraciones elevadas de arsénico en cuerpos de agua afecta a más de 250 millones de personas en el mundo, lo cual ha llevado al desarrollo de tecnologías económicas y ecológicas como el uso de biosorbentes sintetizados a partir de materiales orgánicos de desechos agroindustriales. En ese sentido, el objetivo de esta investigación fue describir los residuos orgánicos agroindustriales mediante la revisión bibliográfica de estudios para la comparación de la capacidad de bioadsorción de arsénico en soluciones acuosas. Para ello, se realizó una revisión de información en las bases de datos como Scopus, ScienceDirect y Google Académico, seleccionando 21 artículos y tesis de investigación, teniendo en cuenta una escala de antigüedad de 10 años.

Se obtuvo como resultado que se emplea una gran variedad de residuos orgánicos agroindustriales, entre los que podemos resaltar las cascaras de sandilla, plátano y granada empleados como biosorbentes de forma natural los cuales se remarcan por mostrar eficiencias de remoción de arsénico de hasta 85%, 99.7% y 98% respectivamente. De igual forma, los biosorbentes modificados reportaron porcentajes de remoción mayores al 60%, donde se destaca el uso de cascara de sandia con ácido cítrico (99.99%), cascara de arroz modificado con ácido clorhídrico (99.98%), afrecho de café con ácido sulfúrico (92.86%), semilla de palta con ácido sulfúrico e hidróxido de sodio (95.45%), la cascara de arroz con hidróxido de potasio (97.36%), y la fibra de nopal con óxido de hierro (90%). En conclusión, los residuos orgánicos agroindustriales como la cascara de sandia, granada y plátano mostraron ser mejores materias primas para su uso como biosorbente. Adicionalmente, la cascarilla de arroz es el residuo orgánico más empleado en su forma modificada siendo una alternativa de bajo costo y altamente eficientes para la eliminación de arsénico en soluciones acuosas, aguas superficiales y aguas subterráneas.

Integración de técnicas supervisadas de aprendizaje automático con el SGBD POSTGRESQL en una arquitectura medianamente acoplada

Ricardo Timarán Pereira — 2023-09-11

El uso de Aprendizaje Automático para la gestión de datos es una oportunidad extraordinaria para avanzar hacia un modelo de liderazgo basado en la información, que impulse a la organización hacia el éxito en cada una de sus iniciativas. Sin embargo, una empresa, en el momento de incorporar estas tecnologías presenta problemáticas asociadas con los costos económicos y administrativos generados en este proceso, ya que estos suelen ser bastante elevados, que limita principalmente a las MiPymes y Pymes, su implementación.

En este artículo se presenta la propuesta de integrar al SGBD PostgreSQL, técnicas supervisadas de aprendizaje automático, en una arquitectura medianamente acoplada, con el fin de dotar a este gestor con las capacidades de descubrir conocimiento en las bases de datos. Se implementarán inicialmente algoritmos de clasificación, a través del desarrollo de extensiones con el uso de uno de los lenguajes procedurales soportados por PostgreSQL. La principal ventaja de esta estrategia es que se tiene en cuenta la escalabilidad, administración y manipulación de datos del SGBD. Al ser PostgreSQL un gestor de código abierto, organizaciones tales como MiPymes y Pymes, contarán con una herramienta libre que les permita realizar análisis predictivo con el fin mejorar sus procesos de toma de decisiones al poder anticiparse a los futuros comportamientos del consumidor y tomar decisiones racionales basadas en sus hallazgos.

Experiencias en el control del patógeno emergente Helicobacter pylori en sistemas de abastecimiento de agua rural por medio de la tecnología de Filtración en Múltiples Etapas.

Javier Ernesto Fernández — 2023-09-11

Helicobacter pylori (H. pylori) es un microorganismo que afecta al 60% de la población mundial y por lo menos al 80% de la población colombiana. Es el principal agente etiológico de gastritis crónica, úlceras pépticas y cáncer gástrico; en Colombia, este cáncer representa la primera causa de muerte por cáncer en hombres y la tercera en mujeres. Tres rutas de transmisión han sido planteadas: oral-oral, gastro-oral y fecal-oral; en esta última, el agua es considerada como un vehículo intermediario actuando como reservorio ambiental. Se ha establecido relación entre la presencia de H. pylori y el consumo de agua sin tratamiento o parcialmente tratada, siendo los sistemas de abasto de agua rurales donde acentúa este fenómeno por las limitaciones de funcionamiento que ellos presentan. Según el SIASAR el 55% de los sistemas instalados no funcionan y de ellos, el 25% requiere su reconstrucción total. Estas limitaciones están asociadas la construcción de infraestructura robusta y sistemas complejos en zonas apartadas se generan altos costos de operación, que rebasan la capacidad de pago de los usuarios y la capacidad técnicas de la organización comunitaria para hacer mantenimiento de la infraestructura y los equipos. La Filtración en múltiples etapas (FiME) es considerada como una alternativa fácil de operar y mantener localmente, muy efectiva en la remoción de la contaminación microbiológica, que facilita la sostenibilidad por parte de las comunidades. Con el fin de verificar si FiME es eficaz en el control de H. pylori en agua, se evaluó un sistema de tratamiento rural compuesto por un filtro dinámico y un filtro en gravas y además se validó, a nivel de planta piloto, la remoción del patógeno en filtros lentos en arena. Los resultados mostraron que una inadecuada operación y mantenimiento de los filtros en gravas limita la remoción de H. pylori y potencializa su presencia en el agua tratada, mientras que los resultados del estudio piloto con filtros lentos mostraron que esta tecnología es capaz de remover hasta 3 unidades logarítmicas (99.9%), garantizando una calidad de agua con una baja o nula concentración del patógeno. Considerando que un plan de monitoreo de H. pylori resulta costoso para los acueductos rurales, la aplicación de la tecnología FiME permite satisfacer las necesidades de la calidad microbiológica en zona rural.

Sistema atrapaniebla piloto para la recolección de agua en cerros custodiados por la Fuerza Aérea Colombiana

Jhoan Esteban Arce Ortiz — 2023-09-11

La escasez de agua en todo el mundo es considerada una problemática severa, al punto que, garantizar la disponibilidad de agua y su gestión sostenible, es uno de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) de las Naciones Unidas (ONU) al 2030. En efecto, una de cada tres personas en todo el mundo no tiene acceso a agua potable salubre y dos de cada cinco personas no disponen de una instalación básica destinada a suplir sus necesidades de consumo de agua. Esta escasez de agua la viven con mayor preocupación las poblaciones remotamente apartadas (principalmente las áreas rurales), que aún carecen de soluciones localmente sostenibles para el abastecimiento de agua potable. En Colombia, la Fuerza Aérea Colombiana (FAC), tiene unidades militares y bases aéreas en varios puntos de la geografía nacional, en los cuales la infraestructura (plantas de tratamiento de agua o acueducto) es insuficiente o inexistente. Tal es el caso de los puestos militares situados en cerros de Majuy ubicado en Cota Cundinamarca con altura de 3230 m.s.n.m, y de Neusa (municipio de Tausa), con altura de 3623 m.s.n.m., en donde la altura y localización genera dificultades para el abastecimiento permanente de agua tratada desde un acueducto. La gran cantidad de nubes y el ambiente (condiciones climáticas) que rodean estos cerros ofrecen una posibilidad de captación de agua a partir de la niebla al entrar esta en contacto con un tejido especial que, favorece el proceso de condensación (punto de rocío). La aplicación exitosa de este método depende de variables como la temperatura, la velocidad del viento y la humedad relativa. En este sentido, esta investigación tiene como propósito el diseño de un sistema de atrapanieblas para la captación de agua en los cerros Majuy y Neusa. Los resultados de este proyecto tienen un alto impacto social debido a que podrían ser considerados como una solución al desabastecimiento de agua potable que sufren los soldados y personal de la Fuerza Aérea Colombiana que custodia los cerros, solución que puede ser replicada e implementada en otras regiones de Colombia en donde las condiciones climatológicas y atmosféricas permiten la captación de agua por medio del sistema de atrapanieblas, convirtiéndose en una solución de impacto y pertinencia nacional. Adicionalmente, la captación de agua por el método de atrapanieblas se considera una solución sostenible y sustentable que garantiza el cuidado del agua y contribuye al cumplimiento de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (agua limpia y saneamiento) en Colombia.

Aproximación conceptual al diseño de un modelo de competencia por el uso del espectro radioeléctrico y su impacto en los mercados de telecomunicaciones

Luis Fletscher — 2023-09-11

El sector de las telecomunicaciones se desenvuelve en un entorno caracterizado por condiciones de fuerte competencia, incursión de nuevos operadores e incorporación de tecnologías emergentes que, sumado a los continuos cambios en los aspectos económicos y sociales, enfrenta un panorama de incertidumbre a la hora de plantear modelos de negocio y posiciones regulatorias. De acuerdo con lo anterior, este trabajo presenta los avances desde el punto de vista del diseño metodológico de un modelo que permita mejorar la comprensión sobre el impacto que tienen en el mercado las diferentes posturas de competencia por un recurso escaso como es el espectro radioeléctrico. Para su desarrollo se hará uso de las potencialidades de la inteligencia artificial y el histórico de datos disponibles sobre el mercado del servicio de telefonía móvil celular en Colombia, así como de aspectos regulatorios como el esquema de subastas utilizado para asignar las bandas de frecuencia. En su construcción, el modelo incorporará las potencialidades del sensado inteligente del espectro radioeléctrico basado en el concepto de Software Defined Radio, para que, usando algoritmos livianos de inteligencia artificial, se logre obtener un conjunto de datos reales que reflejen la ocupación del espectro y a partir de ellos se pueda modelar el comportamiento que tendría el mercado bajo diferentes esquemas de competencia. Así las cosas, este modelo permitirá comprender de nuevas formas, los estados y las dinámicas del mercado y ayudará a crear simulaciones de escenarios que aporten criterios y restricciones para las políticas de toma de decisiones por parte de los organismos reguladores. Finalmente, se debe mencionar que los avances presentados en este trabajo están enmarcados en el desarrollo del proyecto “Aplicación de técnicas de inteligencia artificial en el análisis de modelos de competencia por el uso del espectro radioeléctrico y su impacto en los mercados de telecomunicaciones” financiado por Minciencias y la CRC a través de la convocatoria 88910 y ejecutado por el Grupo de Investigación en Telecomunicaciones Aplicadas de la Universidad de Antioquia.

Seguimiento en la gestión del recurso hídrico para cuencas rurales en Boyacá, Colombia

Mónica Helena Rodríguez Mesa — 2023-09-11

En América Latina la adecuada gestión de los recursos hídricos constituye uno de los mayores desafíos de la ingeniería. La dificultad nace de la distribución incorrecta de los recursos naturales y la deficiencia en las políticas y herramientas que direccionan a los gobiernos lo que afecta en igual a cuencas urbanas y rurales (BID, 2012).

En Colombia, por ejemplo, a nivel general la problemática no se debería enfocar en la escasez, sino en una adecuada gobernanza del agua, donde exista disponibilidad y uso sostenible del recurso en todos los sectores de la población. Es por eso que el presente estudio pretende implementar un modelo de seguimiento en la gestión del Recurso Hídrico para las principales cuencas del departamento de Boyacá, y a partir de esquemas de seguimiento, analizar cada uno de sus resultados en el área de estudio seleccionada.

Eficiencia energética aplicando la norma ISO 50001:2018, como alternativa de optimización de procesos cambiando los modelos de producción, casos de estudio en Colombia

Jhon Arévalo Toscano — 2023-09-11

El presente proyecto de investigación es innovador ya que busca que las empresas de Colombia conozcan e implementen la Norma ISO 50001 considerando que proporciona un enfoque sistemático, que permite que se estructuren de una forma más eficiente él uso y consumo de la energía, la norma busca que las organizaciones consuman lo necesario sin afectar la productividad ni la calidad de vida de los empleados, es conocido que a nivel mundial el aumento en la demanda de energía eléctrica ha llevado a la necesidad de adoptar medidas de ahorro y eficiencia energética, para Colombia no es incierto ya que el País busca la optimización de los procesos ayudados de un modelo más económicamente sostenible gracias a la transición energética. El documento "Transición energética: un legado para el presente y el futuro de ColIombia" se enfoca en establecer mejoras para las organizaciones en cuanto a la eficiencia energética en los diferentes sectores de la economía, incluyendo el transporte, la industria, los edificios y el sector público. El propósito de este proyecto es dar a conocer la norma ISO 50001 aprobada en el 2011, como una alternativa innovadora que ayude a optimizar los procesos de producción y mejorar los indicadores de consumo energético en las empresas. Para el desarrollo del proyecto se implementa un tipo de investigación cuantitativa con un enfoque descriptivo y tecnológico, considerando las etapas de planeación y diseño bajo tres fases, para la primera fase se conocen las herramientas aplicadas en la norma buscando todo lo que compete con la identificación y los requisitos que se deben tener en cuenta para la implementación en las organizaciones, en la segunda fase se investiga la normativa y los beneficios que tienen las empresas al implementar un SGE a nivel Nacional, para la tercera fase se toman casos estudios de empresas que han implementado sistemas de gestión y se realiza un análisis de cuales fueron los beneficios y como se desarrolló el trabajo, la innovación del tema busca que todo el personal de las empresas conozca la gestión energética y ayuden aportando en el desarrollo de la organización y mejorar los indicadores de consumo energético. El análisis muestra que la implementación de la gestión energética aumenta la productividad y la competitividad, logrando ahorros de energía al rededor del 10% para el primer año y hasta el 20% para el segundo año y ayuda a la mejora continua del mismo, usando como estrategia la aplicación del ciclo PHVA (planear, hacer, verificar y actuar). Al identificar las áreas donde se consume más energía, se clasifican los usos significativos de energía, y las variables de control que son pasos clave que ayudan a disminuir los valores de consumo y obtener grandes resultados, en el área de mantenimiento los equipos que se les lleva control mejoran su rendimiento en un 15%, con la implementación se pudo observar que además se tienen beneficios económicos con la mejora de la producción, la reducción en los costos de mantenimiento y fortalece la imagen corporativa en las organizaciones.

Caracterización de aguas subterráneas caso de estudio Institución Educativa Rural Vereda El Paraíso en el municipio de Flandes Tolima

Paula Lorena Garay Yepes — 2023-09-11

La ciudad de Flandes cuenta con un rico recurso hídrico, el río Magdalena. Este gran río Colombia nace en la provincia del Huila, desemboca en el Mar Caribe y es navegable desde Honda hasta su desembocadura. Su principal afluente es el río Cauca. Su cuenca ocupa el 24% del territorio continental del país, y el río Magdalena atraviesa 20 de las 32 provincias de Colombia, entre ellas el Valle del Cauca, Quindío, Risaralda, Caldas y Cundinamarca, Tolima, Antioquia, Córdoba, Sucre, Bolívar.

Flandes se abastece del Magdalena en una captación de agua cruda. Cuenta con dos estaciones de bombeo, cada una de ellas dotada de dos motobombas y con un caudal afluente de 122.63 litros por segundo. La planta de Tratamiento de Agua Potable es una planta convencional y está ubicada a un kilómetro y medio del parque Santander en el municipio de Flandes y cuenta con una capacidad de diseño de 145 litros por segundos.

El agua es tratada por medio de procesos de coagulación, floculación y sedimentación en dos trenes de tratamiento compuestos por dos tanques floculadores-sedimentadores tipo manto de lodos, de flujo vertical por pulsos, en un proceso completamente automático y eficiente que no requiere sistemas de bombeo. Se transporta el agua mediante bombeo y las estructuras de las redes son en PVC. La red de aducción es en hierro dúctil

Análisis del tiempo de vida del separador en una batería de ion de litio mediante ecuaciones funcionales y funciones de supervivencia

Diego Armando García García — 2023-09-11

En este trabajo se analiza el tiempo de vida de un separador multicapa mediante una ecuación funcional. El modelo funcional describe la supervivencia del material considerada como la fatiga de un objeto longitudinal que, si el objeto está compuesto por varias piezas, todas las piezas están sometidas a la misma acción externa como por ejemplo estrés, fuerza o degradación térmica. Además, mediante una ecuación funcional se relacionan las características de supervivencia de un separador bicapa y las funciones de supervivencia de cada capa. Finalmente, se describen las características generales de la función de supervivencia de un separador longitudinal.

Factores de riesgo psicosocial en el trabajo. La norma NOM-035-2018 para MIPYMES en México

Zaida Aldape Castillo — 2023-09-11

Si bien es cierto que el trabajo dignifica a las personas, ya que genera un vínculo que permite alcanzar vidas plenas integradas a la sociedad, el presente entorno empresarial exige establecer estrategias con el fin de generar ambientes organizacionales favorables para que los colaboradores alcancen sus objetivos inmediatos. Tras una pandemia donde el proceso de adaptabilidad resaltó factores de riesgo a los que no se les había dado la relevancia adecuada, en los entornos laborales surgía, pero no se visibilizaba. Hoy, las empresas requieren identificar y analizar esos factores de riesgo psicosocial y evaluar el entorno organizacional, en la búsqueda continua de condiciones apropiadas para el desempeño laboral tanto en formato presencial como remoto. En el presente artículo se presentan las disposiciones de la Norma Oficial Mexicana NOM-035-STPS-2018, y los retos a los que se han enfrentado las MIPYMES locales en su aplicación con el trabajo presencial o remoto. Algunos hallazgos muestran que se han incrementado nuevos tipos de enfermedades profesionales, para los cuales no se aplican medidas de prevención, protección y control adecuadas o estandarizadas ante la creciente demanda de atención. Del mismo modo, se presenta una estrategia diseñada para el diagnóstico oportuno en los entornos laborales, que brinde la posibilidad a las organizaciones de promover un empleo de calidad con un ambiente laboral saludable, que implique una propuesta de valor para su aplicación en el contexto situacional de cada MIPYME.

Riesgos para la salud de la exposición a partículas finas en espacios interiores y soluciones prácticas de mitigación: Resultados de un estudio de la Academia Nacional de Ingeniería de EE.UU.

Casey Ann Miller Gibson — 2023-09-11

Aunque las personas en los Estados Unidos pasan la mayoría de su tiempo en interiores, existe relativamente poco conocimiento acerca de la exposición y los efectos posteriores para la salud asociados con la contaminación del aire en ambientes interiores como hogares, escuelas y oficinas. Con el fin de abordar esta brecha, la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos encargó a la Academia Nacional de Ciencias, Ingeniería y Medicina de los Estados Unidos (NASEM) y a su Academia Nacional de Ingeniería (NAE) convocar a un comité de expertos para evaluar los riesgos para la salud de la exposición a material particulado fino (partículas o gotas que tienen dos y medio micrones o menos de ancho, abreviado como PM_2.5) en interiores, e identificar intervenciones de ingeniería y otras medidas para reducir los riesgos de exposición en entornos interiores. Este documento tiene como objetivo principal resumir y presentar estos avances de investigación a la audiencia de la ACOFI. El PM_2.5 es un contribuyente importante a la contaminación del aire y está relacionado con resultados adversos para la salud, especialmente en poblaciones vulnerables, sin embargo, sigue existiendo una conciencia relativamente limitada sobre estos riesgos entre los ingenieros, los responsables de formular políticas y el público en general. El comité se centró en sintetizar la literatura científica reciente y analizar enfoques prácticos de intervención para mitigar la exposición. Realizaron una evaluación exhaustiva de la investigación sobre fuentes de PM, composición, exposición, efectos para la salud y enfoques de mitigación. Sus hallazgos y recomendaciones se presentarán en un informe de estudio de consenso de acceso público que se publicará en el verano de 2023. Además de resumir los resultados del estudio de consenso, este documento citará otros estudios de NASEM sobre el entorno interior que pueden ser de interés en el contexto colombiano. También incluirá información general sobre NASEM con la esperanza de aumentar la conciencia sobre sus materiales de acceso abierto entre el público colombiano y facilitar una mayor colaboración entre educadores e investigadores en ingeniería colombianos y el personal de NASEM.

Desarrollo de una batería de arena para almacenamiento de energía renovable en zonas rurales

Diego Fernando Villegas Bermúdez — 2023-09-11

Este estudio presenta un sistema innovador y eficiente de captación, almacenamiento y conversión de energía a través de una batería de arena. La batería tiene la capacidad de almacenar energía renovable proveniente de paneles solares y eólicos, así como de recolectar calor residual de cocinas campesinas. La mezcla de arena y arcilla utilizada en la batería es capaz de almacenar energía térmica por largos periodos para su posterior conversión en energía eléctrica. Además, el sistema es capaz de producir hidrógeno verde mediante un electrolizador. El objetivo principal del estudio es presentar una tecnología de almacenamiento de energía amigable con el medio ambiente.

El desarrollo del sistema se realizó a través de una ingeniería conceptual, básica y de detalle. En la ingeniería conceptual se establecieron los conceptos preliminares, el marco normativo, el análisis funcional preliminar y el análisis de ingeniería de materiales y manufactura preliminar. La ingeniería básica se enfocó en la realización del análisis de requerimientos funcionales, no funcionales y restricciones, el análisis de requerimientos operacionales, los cálculos, el diseño CAD a nivel de ingeniería básica y las simulaciones mediante análisis de elementos finitos en ANSYS. En cuanto a la ingeniería de detalle, se elaboró CAD a nivel de ingeniería de detalle con planos de fabricación y soporte, para la elaboración de un prototipo funcional. El proceso de captación y conversión de energía se controla y monitorea por medio de un sistema inteligente de captación y conversión de energía.

El prototipo funcional se someterá a un proceso experimental para evaluar su capacidad real de almacenamiento de energía térmica, determinar el nivel de eficiencia real y evaluar su capacidad para satisfacer las necesidades energéticas de una vivienda promedio rural. La producción de hidrógeno verde, como fuente de energía limpia y renovable, es una ventaja adicional sumada al desarrollo de la batería de arena.

En conclusión, la batería de arena representa una solución innovadora y sostenible para el almacenamiento de energía renovable, con potencial para ser ampliamente implementada en zonas rurales y áreas aisladas. La combinación de la generación de energía solar con la recolección de calor residual y la producción de hidrógeno verde es una excelente opción para la creación de sistemas de energía renovable y sostenibles.

Estado de arte y aplicación de técnicas de Aprendizaje Profundo desde imágenes reconstruidas a partir de nubes de puntos de sensores de Radar y Lidar

Eduardo Avendaño Fernández — 2023-09-11

Este artículo presenta una revisión de estado de arte de las técnicas del aprendizaje de máquina para el reconocimiento de patrones, la definición de los algoritmos para la clasificación de objetos (personas) a partir de imágenes construidas desde nubes de puntos adquiridas por sensores de Radar y Lidar, y resultados preliminares de aplicación en escenas reconstruidas a partir de nubes de puntos. En el primer hito del proyecto CLARIFIER (frequenCy-agiLe rAdar-lidaR chIp For surveIllancE moving platfoRms), se ha estudiado e implementado un filtro de Kalman Extendido para fusión de datos de sensores de Radar y LiDAR, cuyo aporte fue la inclusión de la velocidad angular en el modelo cinemático de un drone. En el segundo hito, se ha revisado estado de arte para identificar enfoque (segmentación semántica) y algoritmos que permitan detectar personas en imágenes reconstruidas de escenarios o zonas con requerimientos de supervisión y monitoreo. Como resultado de aplicación preliminar, se ha construido un conjunto de datos de escenas que incluye la clase “personas” y se evaluaron los algoritmos U-Net y Mask R-CNN que aplicas técnicas de segmentación semántica. Dado que la resolución del sensor en particular de Lidar, es mayor a la del radar, así como la diferencia en rangos que cada uno alcanza, se genera un compromiso que requiere múltiples barridos de la escena desde diferentes ángulos y distancias y se requiere aumentar el conjunto de datos, para entrenar los algoritmos y mejorar el porcentaje de detecciones correctas. De acuerdo a las métricas que se han evaluado (pérdidas, exactitud, precisión, exhaustividad y F1 Score), la clasificación de la clase personas en el contexto de segmentación semántica alcanza un 89.91 % para Mask R-CNN, y del 90.53% para U-Net; y con la curva de operación característica del receptor (ROC) y el área bajo la curva (AUC) se obtiene un 90% y 92% en la detección de la clase personas, respectivamente. Este resultado valida la efectividad de estos modelos de redes neuronales convolucionales aplicada a imágenes obtenidas a partir de nubes de puntos.

Formulación de política energética en campus universitarios - estudio de caso “Campus Barcelona Universidad de los Llanos”

Ómar Yesid Beltrán Gutierrez — 2023-09-11

El presente trabajo se presenta como estudio de caso, en el cual se establece una revisión energética del campus Barcelona de la Universidad de los Llanos, como insumo para la construcción de la Política energética institucional, basado en criterios normativos y operacionales que fueron validados por la comunidad universitaria. Durante la construcción de esta política, se generaron espacios de construcción participativa que aseguraron la inclusión de estrategias para la mitigación de los impactos ambientales, la diversificación de la matriz energética mediante el uso de fuentes renovables y además de propender por el ahorro y el uso eficiente de la energía en el campus. Como soporte para el ejercicio se revisó experiencias similares de instituciones de educación superior, aplicación de herramientas de recolección de información tipo entrevistas y encuestas con los grupos de interés principales de la institución. Se ponderaron los objetivos y ejes estratégicos para finalmente validarlos.

Diseño de un módulo de simulación en tiempo real para sistemas de generación eólica usando hardware-in-the-loop

Mauricio Bautista Porras — 2023-09-11

Las energías renovables han tenido un crecimiento significativo en los últimos años. Para el 2021, la capacidad de generación de energía eléctrica a partir de fuentes renovables superó el 28% de aporte a nivel mundial. Los convertidores electrónicos de potencia son fundamentales para la integración de estos sistemas a la red. Estos convertidores pueden ser controlados para incluir una amplia variedad de funciones que buscan el mejoramiento de la confiabilidad, estabilidad, flexibilidad, interoperabilidad, y calidad de la energía en las redes eléctricas. Por esta razón, las investigaciones actuales en esta área se enfocan en el desarrollo de algoritmos de control que se implementan en los convertidores de potencia, con el fin de incorporar capacidades y funcionalidades avanzadas a los sistemas de generación interconectados a la red mediante inversores.

Una de las técnicas de simulación de alta relevancia en la actualidad es el hardware-in-the-loop (HIL). HIL es una técnica de simulación en tiempo real que se caracteriza por su capacidad de conectar dispositivos externos para realizar pruebas de circuito cerrado. Este tipo de simulación combina sistemas hardware y modelos software conectados por medio de una interfaz digital, permitiendo obtener resultados muy cercanos a los reales mediante la emulación del funcionamiento de los sistemas o dispositivos bajo evaluación.

En este contexto, se presenta el diseño de un módulo de simulación en tiempo real usando la técnica HIL para emular la operación de sistemas eólicos basados en generadores síncronos de imanes permanentes (Permanent Magnet Synchronous Generator, PMSG) conectados a la red eléctrica. Este módulo permitirá la evaluación de algoritmos de control desarrollados para generadores eólicos con una aproximación más cercana a la realidad, teniendo en cuenta que tanto el sistema de control como los convertidores electrónicos corresponden a sistemas reales bajo prueba. De esta manera, se mejorarán los procesos de investigación y aprendizaje de estudiantes de Ingeniería Eléctrica e Ingeniería Electrónica de la Universidad Industrial de Santander (UIS).

Actualmente, el módulo se encuentra en fase de implementación, por lo cual, este documento describe en detalle el diseño y configuración del módulo, y la selección de componentes físicos y sistemas de interconexión de cada una de las etapas. Este trabajo se realiza en el marco del proyecto de investigación titulado "Estrategia pedagógica para el fortalecimiento de competencias en STEM mediante sistemas modulares de laboratorio", código 2825, financiado por la Vicerrectoría de Investigación y Extensión de la UIS y el proyecto de investigación financiado por Minciencias titulado “Diseño de estrategias alternativas de operación y control para sistemas fotovoltaicos multifuncionales en redes de distribución con alta penetración de energías renovables” código 70416, desarrollado en el marco del “Programa de Investigación en Tecnologías Emergentes para Microrredes Eléctricas Inteligentes con Alta Penetración de Energías Renovables” contrato 80740-542-2020.

Kenito, el robot inteligente autónomo para intervención en el manejo del dolor oncológico pediátrico

Fran Romero Ávarez — 2023-09-11

El cáncer en los niños causa diferentes síntomas físicos, estos pueden ser originados propiamente por la enfermedad o por los efectos del tratamiento. Dentro de estos síntomas se destacan: el vómito, las náuseas, pérdida de peso, dolor o fatiga, los cuales tienen repercusiones también a nivel psicológico. En pacientes pediátricos oncológicos el dolor es el síntoma más importante y frecuente para el niño, la familia y el equipo de salud, de modo que este ha de ser debidamente identificado, evaluado y tratado correctamente. Su aparición se hace constante durante la mayor parte de la enfermedad y del tratamiento, lo cual tiene implicaciones en el desarrollo físico, psíquico y social del paciente. La población pediátrica presenta unas características fisiológicas y psicológicas diferentes a la de los adultos; si a esto se le suma un proceso oncológico en el cual los pacientes son sometidos a numerosas experiencias dolorosas durante su diagnóstico y tratamiento, se hace de vital importancia un adecuado manejo del dolor.

En el contexto sanitario, las Tecnologías de la Información y las Comunicaciones - TIC, son mayormente utilizadas para el tratamiento de diversos problemas de salud en menores de 18 años y un ejemplo son los problemas de dolor. Se evidencian las múltiples posibilidades y ventajas de utilizar tecnologías 4.0 tales como la Robótica, la Inteligencia Artificial, el Procesamiento de Lenguaje Natural y la Visión por Computador en los procesos de evaluación y tratamiento del dolor oncológico en pacientes pediátricos. El objetivo no es sustituir al profesional de la psicología, como sí entregarle un instrumento que contribuya efectivamente al cumplimiento de su labor y que pueda ser incluso utilizado por otros profesionales de la salud a cargo de estos casos.

Con el proyecto Kenito - Fase 3 se espera obtener evidencia técnica y empírica del adecuado funcionamiento de la terapia cognitiva-conductual con técnicas de relajación e imaginería a través de un robot inteligente autónomo. El artefacto está siendo desarrollado por cuatro semilleros de investigación en las áreas de Psicología, Ingeniería Electrónica, Ingeniería de Sistemas y Diseño Industrial. Este proyecto se perfila como una experiencia exitosa de Transformación Digital y uso de tecnologías 4.0 en el ámbito de la psicología oncológica pediátrica.

Modelo de producción vertical para fresa controlado a través de IOT

Cristian Camilo Forero Becerra — 2023-09-11

En el último siglo, la demanda de alimentos en el planeta se ha considerado como un indicador de hambre, malnutrición, inseguridad alimentaria, etc. Estos indicadores se identifican como producto del constante crecimiento poblacional que afecta directa e indirectamente a los grupos poblacionales más vulnerables, existiendo una relación entra la producción y demanda de alimentos, donde los sistemas agrícolas con forme pasa el tiempo, se hacen más evidentes los desafío que se presentan al producir cada vez más alimentos y de emplear mayores áreas de suelo para esto.

Por otro lado el hambre y la malnutrición son problemáticas mundiales, y es fundamental velar por la sostenibilidad agrícola, con el fin satisfacer la demanda de alimentos a las generaciones actuales como futuros dentro del marco de la seguridad alimentaria como de la soberanía alimentaria, de hecho es importante destacar la gran importancia que tienen los instrumentos de planificación del territorio, por medio de los cuales se promueve la generación de proyectos encaminados a la conservación del ecosistema y el desarrollo de proyectos sostenibles en pro de saciar las necesidades básicas del ser humano.

Por lo que el presente proyecto, en su apartado metodológico proyecto busca analizar y evaluar por medio de la articulación del internet de las cosas o IoT, sobre una estructura de producción vertical para fresas controlada por este modelo, haciendo énfasis en la identificación de vacíos conceptuales sobre la producción vertical, con el fin de actualizar los conocimientos del cultivo de fresa a través de una revisión bibliográfica, esto por medio de un análisis cuantitativo y cualitativo.

Asimismo esta investigación es de carácter aplicativo como experimental, se espera como resultado la elaboración de diseños sobre los diferentes sistemas que involucran la producción vertical y que de esta manera, se ejecute un prototipo de granja vertical, y testear su eficiencia y efectividad en el crecimiento vegetal, de hecho este proyecto se formulo principalmente con el fin de abordar la seguridad alimentaria en áreas rurales como urbanas, con el objetivo de ser un aporte en la producción de alimentos, para mitigar en lo posible la malnutrición, el hambre o las posibles muertes que conlleva la escasez de alimentos.

Diseño de dispositivo potabilizador, caso aplicativo Escuela María Inmaculada municipio de Flandes Tolima

Valentina Cuervo Alturo — 2023-09-11

Colombia es un país rico en recursos hídricos pero a pesar de esto posee un déficit del acceso de agua potable y saneamiento básico, ya que la mayoría de las personas que habitan las zonas rurales no cuentan con un agua que sea apta para el consumo humano el cual muchas de ellas captan el agua por medio de pozos o aljibes, sin embargo se ha seguido trabajando para que estas personas tengan acceso al servicio de agua según la ley 142 de 1994, lo cual es fundamental para la salud y bienestar de ellos.

Por otro lado, el presente proyecto tiene como finalidad analizar y diseñar un dispositivo con función de potabilización del agua siendo de caso aplicativo a población vulnerable de la Institución educativa María Inmaculada sede “El Paraíso” ubicada en el municipio de Flandes Tolima, con base a los resultados obtenidos en la investigación de la caracterización física, química y microbiológica del agua, se determina la tecnología adecuada para los procesos de transmisión de su calidad.

Además, este diseño se llevará a cabo con una serie de muestreos in situ según lo determina la resolución 799 del 2021, para el proceso de caracterización del fluido y determinación de los componentes de tratamiento y diseño del dispositivo.

Teniendo en cuenta que el agua es un recurso indispensable para todos los seres vivos y es de vital importancia hacer consumo de ella de una manera óptima, se realiza un análisis a la problemática que aqueja a la comunidad académica de esta institución, ya que no poseen de agua potabilizada, es por ello que; se lleva a cabo una investigación general de las características que presenta el agua para así mismo desarrollar un diseño adecuado con el fin de brindar un recurso en condiciones óptimas para su consumo, el cual transformara el agua captada de un acuífera, en agua potable, mediante diversos procesos que en su conjunto logran contribuir a mecanismos eficaces de tratamiento del agua.

La presente investigación tiene como objeto generar una solución eficaz a la problemática que presenta la comunidad estudiantil, por medio de la mitigación de factores físicos como sólidos disueltos y además de agentes patógenos que alteren la calidad del agua; dando como aporte al cumplimiento de la meta 6.4 y 6.6 inciso b establecida en el objetivo de desarrollo sostenible número 6 “agua limpia y saneamiento” con la finalidad de mejorar de la gestión del recurso hídrico en nuestro país.

Evaluación de la fuente de abastecimiento (Río Lindo) del sistema de potabilización del agua del municipio de Viotá Cundinamarca, con relación a las enfermedades de origen hídrico

Lesly Peralta Melo — 2023-09-11

El acceso al agua potable, saneamiento e higiene es indispensable para garantizar el bienestar y subsistencia del ser humano, previniendo así el origen de enfermedades, contaminación, desigualdad y vulnerabilidad; de manera que influye considerablemente en el desarrollo social de la población, por lo cual el objetivo de desarrollo sostenible N.6, se enfoca en asegurar el acceso global al agua limpia y saneamiento para el año 2030, asimismo en Colombia se establecen unos valores máximos aceptables para los parámetros de calidad determinados en la reglamentación, debido a que no todos los habitantes cuentan con el aprovisionamiento de agua en óptimas condiciones, pese a la gran cantidad de cuerpos hídricos que posee el país.

El municipio de Viotá Cundinamarca, ubicado en la provincia del Tequendama, se caracteriza por la presencia de múltiples fuentes hídricas que permiten el abastecimiento de agua a los habitantes, donde no todas reciben un tratamiento adecuado para su potabilización, como es el caso del afluente Río Lindo, el cual suministra el servicio de agua a la comunidad del sector urbano, pero no garantiza el cumplimiento de los parámetros físicos, químicos y microbiológicos establecidos en la normatividad, por lo que se evidencian casos de infecciones gastrointestinales y afecciones en la piel como dermatitis y alergias en la población. Por consiguiente, la presente investigación consiste en evaluar la fuente Río Lindo, con el objetivo de determinar si existe una relación entre el origen de enfermedades hídricas y la calidad del agua distribuida.

La investigación se ejecuta mediante la implementación de una metodología con un enfoque descriptivo, exploratorio y correlacional, de tipo mixto, es decir, cuantitativo y cualitativo, debido a la descripción y análisis de la problemática evidenciada, así como a la indagación de antecedentes en diversas fuentes; aplicando a su vez técnicas para la recolección e interpretación de información, con el propósito de identificar las tecnologías apropiadas para el tratamiento del agua, considerando la resolución 799 del 2021.

Generación de energía limpia con un innovador nano aerogenerador con alternador de automóvil de baja potencia

Diego Andrés Fernández Peña — 2023-09-11

El cambio climático es un tema importante para el estado colombiano, y promover el uso de energías renovables es una medida clave para mitigar sus efectos. En este contexto, el Semillero de Materia y Energía de la ETITC trabaja en el desarrollo de un mini aerogenerador de baja potencia utilizando un alternador de segunda mano, con el objetivo de ofrecer una solución a la problemática del cambio climático y a los costos de energía en Colombia, al mismo tiempo que se busca que sea accesible para los ciudadanos interesados en implementar tecnologías de energía verde.

El sistema de generación de energía eléctrica en Colombia es altamente dependiente de la energía hidráulica, que representa el 68,3% de la matriz energética y es vulnerable al cambio climático, especialmente a fenómenos como El Niño. Además, el país enfrenta continuos fallos en la red eléctrica, lo que afecta la calidad del servicio energético y genera interrupciones en el suministro de energía.

El desarrollo de la energía eólica se ha convertido en una alternativa clave para cambiar el modelo energético de Colombia hacia uno más limpio y sostenible. La tecnología ha avanzado lo suficiente como para hacer que la energía eólica sea competitiva en costo con otras fuentes de energía como el carbón o las centrales nucleares.

El Semillero de Materia y Energía de la ETITC plantea el desafío de diseñar un aerogenerador a pequeña escala que entregue una potencia de 1 kW y esté operativo en el año 2023. Esta potencia podría ser un cimiento para el desarrollo de tecnologías de generación de energía de baja potencia, brindando una opción a los colombianos para su consumo energético y contribuyendo a la protección del medio ambiente.

Una estrategia que se plantea es la generación distribuida, en la cual la energía se genera cerca del punto de consumo, en lugar de depender de grandes centros de generación lejos de las cargas. La generación distribuida tiene ventajas como la reducción de pérdidas de energía en la transmisión y distribución, la mayor resiliencia del sistema ante posibles fallas y la posibilidad de llevar energía a zonas remotas de manera más económica.

El desarrollo de un aerogenerador de baja potencia con tecnología de segunda mano busca hacer esta solución más accesible en términos de costos. Además, se plantea que la investigación del Semillero contribuya a la formación de recursos humanos especializados en energías renovables en Colombia, promoviendo el desarrollo de capacidades técnicas y científicas en esta área.

El desarrollo de energías renovables en Colombia es una oportunidad para mitigar los efectos del cambio climático, mejorar la calidad del servicio energético y promover la generación distribuida. El trabajo del Semillero de Materia y Energía de la ETITC en el desarrollo de un mini aerogenerador de baja potencia es una contribución importante para avanzar en esta dirección, ofreciendo una opción sostenible y accesible a los colombianos interesados en implementar tecnologías de energía verde.

Desarrollo de un anemómetro

William Daniel Bolívar Díaz — 2023-09-11

El Semillero de Materia y Energía de la ETITC plantea el desafío de diseñar un mini aerogenerador a pequeña escala que entregue una potencia de 1 kW y esté operativo en el año 2023. Una variable indispensable es la velocidad del viento y el potencial eólico de la locación, ya que estos son factores cruciales en el diseño y construcción de un mini aerogenerador, para garantizar mediciones precisas de la potencia generada por el mini aerogenerador, es fundamental tener en cuenta estas variables, así como otros factores externos que dependen de la ubicación específica. El desarrollo de energías renovables en Colombia es una gran oportunidad para mitigar los efectos del cambio climático, mejorar la calidad del servicio energético y promover la generación distribuida.

El cambio climático es de gran relevancia para el gobierno colombiano fomentar el uso de fuentes de energía renovables se presenta como una medida fundamental para mitigar sus efectos. En este contexto, el equipo de investigación del Semillero de Materia y Energía de la ETITC se encuentra trabajando en el desarrollo de un pequeño aerogenerador de baja potencia que utiliza un alternador de segunda mano. El objetivo principal de este proyecto es ofrecer una solución a la problemática del cambio climático y a los altos costos de energía en Colombia, al mismo tiempo que se busca garantizar su accesibilidad para los ciudadanos interesados en implementar tecnologías de energía verde.

Como fundamento tenemos que el anemómetro es utilizado como una herramienta de medición de velocidad y dirección del viento, la cual es crucial para determinar la viabilidad de un sitio para la instalación de un mini aerogenerador, esto anterior con el fin de generar energía eólica, eficiente y confiable. Este tipo de dispositivos garantizan de manera óptima el aprovechamiento de energía eólica disponible y permiten recopilar de manera acertada datos que son esenciales para el diseño, construcción y operación del mini aerogenerador dentro del contexto del cambio de modelo energético en Colombia, el cual trata de hacer más énfasis en fuentes alternativas, más limpias y sostenibles.

Estimación conjunta de estados y parámetros de redes de distribución mediante un algoritmo iterativo basado en diferentes técnicas de optimización

Germán Eduardo Castro Burgos — 2023-09-11

La creciente integración de generadores distribuidos a partir de fuentes de energías alternativas ha impulsado el desarrollo de nuevas técnicas de control y despacho que buscan optimizar los recursos energéticos e incrementar la calidad de la energía suministrada a los usuarios finales. Para la implementación de estas técnicas es fundamental el conocimiento de los parámetros de operación de la red de distribución de cada sistema y la información sobre su funcionamiento. Los estimadores de estados constituyen una de las herramientas de mayor uso para la generación de panoramas operativos globales que garantizan la correcta aplicación de medidas de control y respuesta frente a cambios en el comportamiento de la red. No obstante, el desempeño de las metodologías tradicionales para estimación de estados está ligado al conocimiento previo de la topología empleada para la distribución y de la información disponible acerca de los parámetros correspondientes a cada uno de sus componentes, impactando de forma negativa el nivel de precisión deseado en sistemas que cuentan con un número limitado de mediciones disponibles. Este trabajo presenta el diseño de un estimador conjunto de parámetros y estados para una red de distribución tipo microrred empleando mediciones dispersas a lo largo del espacio de trabajo. La metodología propuesta se potencia ante la existencia de redes de medición inteligente en continua expansión, capaces de suministrar información valiosa acerca del comportamiento de la demanda, pero que sigue siendo limitada. Para analizar la aplicación, el estimador es aplicado a varios escenarios de prueba de diferentes extensiones alcanzando altos niveles de precisión cuándo se suministra una cantidad requerida de información.

El empleo de herramientas cartográficas de uso libre como soporte a la transformación del territorio

Gonzalo Jiménez Cleves — 2023-09-11

Los mapas tradicionales proporcionan material para investigar variables relacionadas con el espacio geográfico, el cual se encuentra en constante cambio. Sin embargo, representar esta información y compilarla en una realidad tecnológicamente avanzada resulta complicado. En la investigación de diferentes estados de la información territorial, el uso de métodos cartográficos es esencial, pero es necesario seleccionar fuentes adecuadas y procesarlas de manera que la información pueda presentarse de forma interactiva mediante tecnologías web modernas. El objetivo principal de este trabajo es presentar un modelo metodológico que permita transformar antiguos mapas topográficos de diversos formatos en mapas digitales, y exponer su versión más actualizada a través de un mapa web interactivo. Se empleará la librería Leaflet como entorno de trabajo para la programación, y se buscará crear un modelo operativo que permita transformar mapas topográficos antiguos en mapas web interactivos basados en el uso de archivos Leaflet y GeoJSON

Alternativas de aplicación de herramientas convencionales y programables en el procesamiento de yeso una aplicación de la gestión de las tecnologías de la información

Fredy Angarita Reina — 2023-09-11

Con este proyecto se busca determinar alternativas de aplicación de herramientas convencionales y programables en el procesamiento de yeso natural con un enfoque aplicado al control de procesos en la gestión de las tecnologías de la información. Para lograrlo, como primer objetivo se plantea describir los procedimientos en el control de temperatura en empresas dedicadas a la calcinación de Yeso en su estado natural. Cuya principal importancia radica en brindar el conocimiento actual sobre los procedimientos usados para el control de temperatura en empresas dedicadas a la calcinación de Yeso en su estado natural. A continuación, se tiene el objetivo de identificar el uso de alternativas tecnológicas tales como Termocuplas y Controladores Lógicos Programables (PLC) en el proceso de fabricación de Yeso, por medio del cual se busca perfilar los equipos necesarios en el proceso de fabricación de yeso. Finalmente, se tiene como objetivo seleccionar la mejor alternativa en cuanto a valor agregado y su adecuada aplicación de las tecnologías de la información, con el que se busca en base a la información consultada se busca seleccionar la mejor alternativa para la ejecución del proceso. Como parte de su proceso de divulgación y aporte a la investigación y aplicación a este sector económico de la construcción permite describir las diferentes maneras de controlar las temperaturas en el procesamiento de la calcinación del Yeso, oportunidad para transferir conocimiento a las empresas dedicadas a esta labor y así obtengan parámetros para su aplicabilidad y poder agregar valor en sus procesos.

Uso y apropiación de las tecnologías de la información de cara a las Industrias 4.0 en el sector turístico-hotelero en la ciudad de Medellín

Daniel Ricardo Muñoz Sánchez — 2023-09-11

El estudio aborda el problema de la falta de percepción y apropiación de la tecnología en las industrias culturales y creativas (ICC). Estas industrias a menudo subestiman o ignoran los beneficios que la tecnología puede aportar, debido a la percepción de su complejidad, costo o falta de necesidad. La falta de conocimiento y capacitación en tecnología ha llevado a algunas industrias a perder oportunidades de desarrollo.

La pandemia de 2020 provocó una transformación digital en muchas empresas, incluyendo el sector turístico-hotelero. Esto plantea interrogantes sobre cómo se está utilizando y aprovechando esta nueva tecnología en dichas industrias. El estudio se centra en este sector, donde la gastronomía, el arte y la cultura desempeñan un papel importante, y busca analizar el grado de implementación y apropiación de la tecnología.

La hipótesis planteada en el estudio sostiene que las ICC que han adoptado un modelo de Gestión de las Tecnologías de la Información (GTI) y han incorporado diversas tecnologías administrativas y experienciales son más competitivas y visibles en el mercado local e internacional, además de ofrecer una experiencia mejorada a los turistas. El objetivo es analizar el nivel de implementación y apropiación de la tecnología en el sector turístico-hotelero, en línea con la estrategia del sector.

El estudio se basa en desarrollos previos, como la inauguración de un centro para la cuarta revolución industrial en Medellín en 2019 y la creación de un distrito creativo en 2020, que demuestran el potencial de combinar tecnología y cultura. Además, se hace referencia a investigaciones anteriores que resaltan la importancia de la tecnología en las ICC.

Las implicaciones teóricas y prácticas de este estudio son significativas. Desde un punto de vista teórico, se busca proporcionar un marco conceptual de gobernabilidad de las tecnologías de la información (TI) adaptado a las ICC, así como recomendaciones para la correcta utilización de procesos tecnológicos. En términos prácticos, se pretende demostrar que la apropiación adecuada de la tecnología puede impulsar y generar nuevas y mejores experiencias para los visitantes y turistas. Además, se espera que el estudio ofrezca una base teórica para la conceptualización de modelos de GTI en las ICC.

Documentación de diseño para el prototipo vehículo eléctrico de la Escudería Bravo

Yuliana Alejandra Durán Villa — 2023-09-11

Uno de los retos a los que se enfrenta la Institución Universitaria Pascual Bravo corresponde a la construcción de un prototipo de vehículo eléctrico asumido como un proyecto interdisciplinar denominado “Escudería Bravo” donde los programas de ingeniería industrial e ingeniería administrativa asumen el objetivo de definir los sistemas de integración para el diseño de vehículo. En este sentido se plantea una investigación con enfoque cualitativo, alcance descriptivo y de naturaleza del diseño Investigación-Acción, puesto que combina el análisis del contexto, sus complejidades, necesidades, fortalezas, debilidades, conflictos, relaciones y retos. La propuesta se desarrolla en fase 1: Análisis del Macroentorno y Microentorno; fase 2: Plan de Acción; fase 3: Mejora continua. Los resultados del análisis PESTEL, DOFA, mapa de procesos, control del proceso de diseño, que forman parte de la planeación estratégica, permiten concluir que la Escudería Bravo se encuentra en una etapa de consolidación como una unidad de negocio, de este modo el analizar y comprender la perspectiva del contexto desde lo económico, social y ambiental se posibilita la viabilidad del diseño coherente con las necesidades de las diferentes partes interesadas.

Vulnerabilidad a la contaminación difusa del agua superficial por nitrógeno de origen agrícola en el Páramo de Berlín (Santander, Colombia)

Valentina Villán Pacheco — 2023-09-11

El páramo de Berlín es un ecosistema alta montaña ubicado en la región nororiental de Colombia, considerado estratégico por los servicios hidrológicos que ofrece. Sin embargo, desde hace unas décadas, la actividad agropecuaria en este páramo ha aumentado y con ella el deterioro de la calidad del agua superficial por las altas concentraciones de nitrógeno (N), promoviendo procesos de eutrofización e hipoxia en los cuerpos hídricos. Este estudio tuvo por objetivo determinar, empleando una herramienta de análisis espacial multicriterio (AEM), la vulnerabilidad a la contaminación difusa por N en una unidad hidrográfica (UH) en el Páramo de Berlín (Santander) con coberturas asociadas a tejido urbano discontinuo, cultivos de papa y cebolla de rama, entre otras. La metodología consistió en: i) ejecutar un Análisis Jerárquico de Procesos (AHP); ii) estimar un Índice de Vulnerabilidad a la Contaminación Difusa por Nitrógeno (IVCDN); y iii) generar un mapa zonificado con sistemas de información geográfica. El análisis utilizó una escala de tiempo mensual e incluyó siete parámetros: pendiente del terreno, distancia desde la fuente hídrica superficial, tasa de aplicación de fertilizante, uso de suelo, cobertura, precipitación y textura del suelo. Entre estos, la tasa de aplicación de fertilizante y la precipitación obtuvieron los mayores pesos de importancia en el contexto de estudio, mientras que el uso del suelo y la cobertura los de menor importancia. Por otro lado, los resultados obtenidos revelaron que la distribución espacial de las zonas de vulnerabilidad alta en época seca aumentó notablemente en época lluviosa, siendo los meses de septiembre y octubre los que presentaron mayor vulnerabilidad. La vulnerabilidad en su mayoría estuvo entre media y alta, con valores entre 0.20% a 15.55%, y 83.73% a 99.09% del área total respectivamente, mientras que ningún mes presentó zonas con vulnerabilidad muy baja. La vulnerabilidad media en la UH se asoció principalmente al uso del suelo, cobertura y textura del suelo, y la vulnerabilidad alta a la tasa de aplicación de fertilizante, pendiente del terreno, cobertura y uso de suelo. Se espera que el índice propuesto a partir de la metodología de AEM en este estudio pueda ser aplicado en futuras investigaciones en este campo, y contribuir a la toma de decisiones y la creación de políticas en relación con la agricultura, el medio ambiente y la gestión de riesgo en ecosistemas de páramo.

Cloud computing aplicada a la solución de problemas en ingeniería

Ariel Fabricio Guerrero Rodríguez — 2023-09-11

Este estudio se relaciona con la aplicación de Cloud Computing a la gestión de datos experimentales en Ingeniería, Inicialmente, se describen algunos referentes sobre esta tecnología en el contexto nacional y seguidamente, se presentan ciertos métodos de programación como herramienta para la correlación de variables y resolución de problemas del entorno.

Se diseñó una aplicación en modo local para el registro, comparación de valores respecto a la norma y almacenamiento, seguidamente, se realizaron pruebas de escritorio y se ejecutó el programa en la gestión de datos experimentales aplicados a un proyecto de investigación en el marco de la línea de hidráulica de la Universidad La Gran Colombia - Facultad de Ingenierías.

Unidad móvil para transporte de mazorca de cacao

Silvia Juliana Domínguez González — 2023-09-11

La producción de cacao en Colombia es una de las más importantes en el sector rural colombiano. La actividad de cosecha se desarrolla con herramientas tradicionales con altas demandas en el campesino. Además, se presenta un alto contenido de desecho de cacota que contamina el suelo y afecta la calidad del cacao. Por otro lado, el transporte del mucílago y la mazorca al hombro presentan una alta carga musculoesquelética. El objetivo de este estudio fue favorecer el transporte disminuyendo el riesgo y evitar que la mazorca se deseche en el suelo del cultivo, logrando así un aprovechamiento de esta como material de biomasa. Por tanto, se diseñó una unidad móvil que permita el transporte desde los puntos de recolección hasta los puntos de fermentación basado en el diseño centrado en el usuario y en el análisis de la interfase desde la ergonomía del producto. La propuesta de diseño mitiga los factores de riesgo posturales y de carga, además de tener una alta aceptación de los campesinos de la región, aspecto que contribuye a la transferencia tecnológica. Así mismo, la herramienta fue pensada con características de inclusividad, por tanto, hombres y mujeres puedan realizar la actividad de transporte de manera autónoma, siendo una buena alternativa para disminuir las demandas musculoesqueléticas en el campo.

Implementación mecatrónica de tablero didáctico para la enseñanza de la electrónica de potencia con actualización en tecnologías 4.0

María Leyes Sánchez — 2023-09-11

Atendiendo la directriz del programa de Ingeniería Mecatrónica en Industrias 4.0, se establece el diseño de herramientas didácticas para la enseñanza orientadas hacia las competencias en el desarrollo de soluciones para el análisis de los datos y sistemas que puedan gestionar cada uno de los datos generados por entornos inteligentes.

Los retos que se manifiestan a diario para la academia es tener la posibilidad de reproducir, ambientes de práctica que recreen la opción de incorporar conceptos de flexibilidad y eficiencia en la ejecución de distintas soluciones desde el componente mecatrónico desarrollado.

El grupo de investigación MECABOT, en uno de sus enfoques, enmarcado en Tecnologías 4.0, establece el diseño mecatrónico como factor determinante en el proceso de atender los requerimientos del sector productivo, en una línea considerada fundamental como los aportes estructurados a partir de desarrollos en la electrónica industrial.

La formación de los estudiantes de programas es un desafío permanente que busca mejorar los procesos tecnológicos de comunicación y recopilación de datos. Además de la manipulación de equipos industriales, también se adquiere conocimiento y competitividades en la comunicación de equipos industriales haciendo uso de la interfaz de comunicación RS485 y del protocolo de comunicación Modbus. La flexibilidad didáctica permite que a partir de la utilización de elementos de una marca específica, estos puedan ser sustituidos por cualquier otra conocida, con iguales funcionalidades técnicas y comunicativas, apreciando su aplicabilidad para diversas aplicaciones.

Para la comprobación y realización de pruebas de funcionamiento se generan guías que están estructuradas como herramienta de orientación a los estudiantes, explicando al usuario el procedimiento para tomar medidas, compararlas y establecer la información en tiempo real. En la programación del HMI es necesario hacer uso del software DOPSoft en su versión 2.0 ya que esta cuenta con los modelos de las HMI delta DOP-B series. Para la conexión entre el PLC y el variador en frecuencia por Modbus RTU, se configura mediante el programa WPLSoft.

Con este módulo construido para control de motores trifásicos mediante un variador en frecuencia y motores AC por medio de un PLC, se referencia la necesidad de adoptar un conjunto de estándares que suministren capacidades a las nuevas tecnologías, que resuelva los problemas a los que la industria 4.0 se enfrenta en lo referente a infraestructura de comunicación y ante los cuales las redes básicas presentan carencias, por tal razón, características propias de la nueva tecnología hace necesaria la implementación de estándares comunes, ampliamente reconocidos y que resuelvan de manera global las diversas problemáticas existentes. La integración de las redes a diferentes niveles, así como el acceso remoto a estas, implica un incremento de la conectividad de los dispositivos que forman parte de los procesos industriales.

Clasificación de microplásticos usando lenguas electrónicas

Juan Daniel Sarmiento Abello — 2023-09-11

Los microplásticos se han convertido en un agente contaminante silencioso de cuerpos de agua que se generan de las interacciones mecánicas de desechos plásticos de diferentes tipos de industrias con el ambiente en el que son depositados. Infortunadamente y dado el uso masivo del plástico en la vida diaria, la mala disposición de estos desechos ha generado que estos elementos terminen en las fuentes hídricas y en los diversos ecosistemas donde sus habitantes en su interacción con el agua los consumen en cantidades apreciables resultando en enfermedades a causa de esta contaminación. En humanos, se vienen realizando estudios que demuestran lo perjudiciales que son para la salud cuando son ingeridos a causa de una falta de control en los procesos de tratamiento de agua. Aunque existen métodos para la identificación de estos microplásticos, estos métodos no son necesariamente online requiriendo el desarrollo de pruebas de laboratorio que pueden tomar varias horas o días, lo que hace que no se monitoree de forma continua y que no se pueda hacer una detección temprana de estos para la toma de acciones por parte de las diferentes entidades ambientales y de control de estos ecosistemas. Como solución a esta problemática, en este artículo se propone una metodología simple para la detección de microplásticos usando técnicas electroquímicas, una red de sensores y estrategias de reconocimiento de patrones. La metodología es validada con datos de muestras de agua potable y agua potable con microplastico tipo PET mostrando su efectividad en el proceso de detección.

Evaluación de la sostenibilidad para un sistema individual de potabilización de agua en comunidades rurales a través de la metodología de ACV

Hugo Alfonso Díaz Therán — 2023-09-11

La producción de agua potable requiere de procesos que pueden generar impactos ambientales significativos. Si bien, es importante priorizar la solución de problemas de acceso a agua segura en comunidades vulnerables, es necesario garantizar que la implementación de estas soluciones no cause un alto impacto ambiental. De lo contrario, se podrían incumplir normativas futuras y afectar la sostenibilidad de la producción de agua potable. Por lo tanto, es vital encontrar un equilibrio entre la satisfacción de las necesidades de la población y la protección del medio ambiente, lo que asegurará un futuro sostenible y justo para todos.

Este artículo presenta los resultados de una investigación realizada sobre la evaluación de la sostenibilidad de un sistema individual de potabilización de agua en comunidades rurales del departamento de Antioquia (Colombia), a través de una metodología simplificada de Análisis de Ciclo de vida (ACV), para la obtención de los datos, se identificaron los recursos consumidos y emisiones generadas durante las etapas de construcción y uso del sistema y posteriormente, se identificaron las actividades y/o etapas que más impactos generaron en la implementación del mismo y se encontró que los impactos ambientales más significativos están en primer lugar, en la etapa de transporte debido a la quema de combustibles fósiles que genera la emisión de gases de efecto invernadero (GEI); en segundo lugar, se tienen los impactos generados por la etapa de uso, compuesta por el agotamiento del recurso hídrico debido a la extracción del agua natural para su posterior tratamiento y el consumo de energía de los equipos que componen el sistema de higienización del agua, y por último, se tienen impactos por la utilización y disposición final de los residuos de filtros.

Aproximación al diseño de herramientas con orientación para la exploración visual de datos clínicos longitudinales

Duván A. Gómez Betancur — 2023-09-11

La evaluación de la efectividad de un determinado tratamiento o el desarrollo de un nuevo medicamento a menudo requiere evidencia basada en estudios longitudinales durante los cuales se sigue al mismo grupo de sujetos durante un tiempo determinado. A lo largo del seguimiento los sujetos se organizan en grupos y se miden variables de desarrollo en distintos momentos. Los resultados de los diferentes grupos, al final del proceso, se comparan entre sí para apoyar la toma de decisiones de los expertos. La generación de nuevo conocimiento a partir de los datos resultantes de estudios longitudinales requiere gestionar las complejidades de estos. Por ejemplo, la variabilidad a lo largo del tiempo, los datos que faltan y la ocurrencia de acontecimientos en el tiempo entre mediciones. En este artículo presentamos cómo el modelamiento de los datos longitudinales en términos de variables, etapas, eventos y temas de interés permite analizar los datos de manera estructurada. Este modelo de datos junto a una caracterización de las tareas de análisis, y una propuesta de herramientas de analítica con orientación por parte del sistema, son un primer paso en la búsqueda de facilitar el análisis por parte del experto. Para demostrar la utilidad del modelo de datos y las herramientas de orientación, presentamos un caso de uso con la implementación de un prototipo de una herramienta de análisis visual para analizar los datos de un estudio sobre el impacto del método Madre Canguro para cuidado del niño prematuro o de bajo peso al nacer, en una cohorte de sujetos cuidados con el método Madre Canguro, o con el método tradicional de incubadora en 1995 y de la cual se tienen datos clínicos a lo largo del primer año de edad corregida. La herramienta de analítica resultante ha sido evaluada por el equipo de expertos de la Fundación Canguro, con resultados positivos y prometedores.

Diseño de un simulador de sistemas fotovoltaicos con conexión a la red usando la técnica de hardware-in-the-loop

Tania Valentina Castellanos Parada — 2023-09-11

La industria de la energía solar fotovoltaica (PV, por sus siglas en inglés) ha experimentado un rápido crecimiento en los últimos años. A pesar de los avances en su desarrollo, queda mucho trabajo por hacer en el área de acondicionamiento y conexión de sistemas PV a la red. Se debe estudiar el comportamiento de los sistemas PV bajo diferentes condiciones, así como el desarrollo de nuevas estrategias de control para mejorar la operación y protección.

Hardware-in-the-loop (HIL) es una técnica de simulación en tiempo real que permite conectar dispositivos y modelos de hardware y software a través de una interfaz digital. Permite una imitación muy cercana de los sistemas del mundo real a través de la emulación de su funcionamiento. La técnica HIL ha cobrado protagonismo en los últimos años para el estudio y desarrollo de sistemas de control, monitorización y protección de infraestructuras, pues permite probar múltiples escenarios sin el costo de requerir implementaciones físicas de todo el sistema en evaluación.

Para abordar los puntos anteriores, este trabajo presenta el diseño de un simulador de sistemas PV con conexión a la red empleando la técnica HIL. Este simulador permite implementar y estudiar escenarios operativos, evaluando esquemas de control con fines prácticos, experimentales e investigativos para apoyar la formación de estudiantes de pregrado y posgrado del área de ingeniería eléctrica e ingeniería electrónica de la Universidad Industrial de Santander (UIS).

Este trabajo se realiza en el marco del proyecto de investigación titulado "Estrategia pedagógica para el fortalecimiento de competencias en STEM mediante sistemas modulares de laboratorio", código 2825, financiado por la Vicerrectoría de Investigación y Extensión de la UIS y el proyecto de investigación financiado por Minciencias titulado “Diseño de estrategias alternativas de operación y control para sistemas fotovoltaicos multifuncionales en redes de distribución con alta penetración de energías renovables” código 70416, desarrollado en el marco del “Programa de Investigación en Tecnologías Emergentes para Microrredes Eléctricas Inteligentes con Alta Penetración de Energías Renovables” contrato 80740-542-2020.

Metaanálisis del fenómeno de infracciones viales a partir de algoritmos de inteligencia artificial

Leila Nayibe Ramírez Castañeda — 2023-09-11

Las infracciones viales en las megalopolis del mundo generan altos costos sociales que, tienen efectos negativos en la productividad de las organizaciones, la calidad de vida de los ciudadanos y son un elemento importante en el incremento del tráfico vehicular. Este trabajo permite hacer un metaanálisis de las metodologías disponibles para tratar con información categórica, como el análisis de correspondencias múltiples (MCA, FAMD), Kmeans y los árboles de decisión de clasificación, para entender el fenómeno y considerar su posible predicción. Para este trabajo, se utilizan los algoritmos implementados en RStudio y PYTHON, contando con la información pública disponible de infracciones de la ciudad de Bogotá. El trabajo es un resultado parcial que permitirá desarrollar modelos para mejorar la distribución urbana de mercancías en la ciudad. Dentro de los resultados explorados hasta el momento los análisis de correspondencias múltiples permiten reducir la complejidad en el número de variables seleccionadas para el estudio y considerarlas desde su naturaleza categórica, en la implementación Kmeans se obtiene el mapa de calor y los clústeres de las geolocalizaciones, donde se presenta con mayor frecuencia las infracciones de la ciudad y propone puntos de control para disminuir su criticidad, por último se expone la posibilidad de implementar árboles de clasificación para estimar su predicción, y asegurar alternativas previas que disminuya el indicador.

Gestión de la información generada por el sistema BMS (Building management system) implementado en el edificio corporativo de la Administracion del Sistema Portuario Nacional Lázaro Cárdenas S.A. de C.V.

Angie Katherine Torres Daza — 2023-09-11

La empresa Administración del Sistema Portuario Nacional Lázaro Cárdenas S.A. de C.V (ASIPONA) es una empresa pública que pertenece a la Secretaría de Marina del Gobierno de México y se encarga del aprovechamiento, desarrollo, uso y explotación del puerto de Lázaro Cárdenas, Michoacán, México, catalogado como el segundo mejor puerto de México y ubicado en el Ranking de los 10 puertos de Latinoamérica.

El proyecto presentado en pasantía internacional se desarrolló en la gerencia de ingeniería, rescatando que su principal actividad es administrar recursos económicos para obras de mantenimiento, desarrollo de infraestructura portuaria, eléctrico, electrónico, de infraestructura y obras marítimas, para su mejora continua y crecimiento del mismo.

Por lo anterior, el proyecto denominado “Gestión de la información generada por el sistema BMS (Building management system) implementado en el edificio corporativo de la administración del Sistema Portuario Nacional Lázaro Cárdenas S.A., tiene como finalidad crear diferentes herramientas para gestionar la información relacionada con la medición de consumo del BMS, el esquema de facturación de energía eléctrica y la generación del sistema fotovoltaico, modificación de alarmas y de la interfaz gráfica.

Tomando como referencia, los procedimientos manuales que llevaba dicha empresa lo cual desencadeno errores en el proceso de ejecución de corrección de errores como el direccionamiento IP, Problemas de comunicación con dispositivos, perdida de comunicación entre sensores y sistema BMS, etc.

En consecuencia, para gestionar toda la información y generar informes de múltiples variables como consumo, costos, demanda, etc., de energía eléctrica convencional, fotovoltaica, consumida y generada por la empresa durante cada mes se realizaron herramientas con la ayuda de Microsoft en visual Basic para las diferentes interfaces y bases de datos en Excel, las cuales tienen la capacidad de capturar, graficar, seleccionar, categorizar y generar reportes automáticamente de los diferentes sistemas por medio de programación en Visual Basic de Excel de Microsoft.

Por último, se lograron cumplir las actividades propuestas al inicio del proyecto de pasantía permitiendo crear diferentes herramientas de gestión con base de datos de toda la información de los recibos de energía, información de consumo que tiene el sistema BMS y un reportador del estado actual del sistema fotovoltaico. Las técnicas desarrolladas dejan abierta la posibilidad de personalizar la interfaz gráfica, visualizar gráficas de comportamiento entre intervalos de tiempo, corrección de problemas de comunicación que tenía el BMS con el panel contra incendios, mejoramiento de las alarmas del sistema, cambio de toda la interfaz gráfica.

Adicionalmente, se crearon estaciones de trabajo y el centro de monitoreo de consumo, permitiendo el ahorro total de 43109 dólares con las mejoras y correcciones de errores del BMS partiendo de cotizaciones anteriores por parte de la empresa ISDE.

Además, con la implementación de esta nueva tecnología en el desarrollo de las actividades administrativas se logró una reducción de tiempo de hasta el 97% en la realización de procesos, como la gestión y recolección de datos emitidos por Comisión Federal de Electricidad y el Building Management System que maneja la empresa.

Finalmente, se impartieron a todo el personal administrativo las áreas de oportunidad que se lograron identificar y el por qué estas podrían traer múltiples beneficios a la empresa en un evento donde se expuso los objetivos finales a los que se habían llegado.

Aportes de la Ingeniería para la caracterización en salud ambiental. Caso de Estudio en el eje cafetero colombiano

Olga Ocampo — 2023-09-11

Múltiples y complejas interrelaciones contribuyen a la calidad de la salud incluyendo determinantes ambientales, políticos, económicos, sociales y culturales. En salud humana, los determinantes ambientales son fundamentales porque determinan el status de salud en las poblaciones. Para mejorar la salud, acciones estructurales e integrales deben enfocarse en los factores determinantes que generan los riesgos ambientales. Por tanto, para comprender las relaciones y sus influencias en la salud humana, es necesario analizar situaciones a nivel municipal, subregional y departamental. Identificar las condiciones ambientales del territorio permite comprender factores de riesgo en el contexto de la salud ambiental y establecer intervenciones focalizadas. A través del análisis de fuentes secundarias se realizó una investigación ecológica en cinco departamentos de la región Central de Colombia, con el fin de caracterizar el estado de salud ambiental mediante indicadores a escala municipal. El modelo de fuerzas motrices que identifica una relación causal entre la salud y el medio ambiente fue empleado. En el sector salud, el MFM permite establecer una intervención transversal para cada una de las seis categorías o niveles que lo componen: 1. Fuerza motriz, 2. Presión, 3. Estado, 4. Exposición, 5. Efecto y, 6. Acción. Los componentes calidad de agua, aire, saneamiento básico y seguridad química fueron caracterizados basados en contaminantes criterio e indicadores establecidos por la reglamentación colombiana, la Organización Mundial de la Salud (OMS) y las agencias internacionales reconocidas como Enviromental Protection Agency (EPA). El análisis integrado con herramientas de ingeniería apoyadas en sistemas de información geográfica y analítica de datos contribuye con la priorización de acciones e intervenciones para la toma de decisiones en salud ambiental, con base en la evidencia disponible.

Control de potencia para inversores modulares multinivel en generadores distribuidos

Óscar Alexis Galvis Díaz — 2023-09-11

Uno de los requerimientos operativos que los códigos de red imponen a los generadores distribuidos conectados a las redes de distribución es la capacidad de operar ante hundimientos de tensión (LVRT, por sus siglas en inglés). Esta capacidad, en conjunto con otras funcionalidades como las acciones de regulación de tensión y frecuencia, y la compensación de carga, son fundamentales para garantizar la estabilidad, confiabilidad y calidad de la energía en las redes eléctricas. Para la incorporación de este tipo de capacidades y funcionalidades en la operación de generadores distribuidos interconectados a la red mediante inversores de potencia, se requieren algoritmos que permitan controlar las potencias activa y reactiva que se inyectan a la red según los objetivos a cumplir.

Para abordar lo anterior y dado el alto interés en el uso de topologías de convertidores modulares multinivel (MMC, por sus siglas en inglés) en estas aplicaciones, este trabajo aborda el análisis del desempeño de tres topologías de inversores de conexión a la red: dos de ellas correspondientes a inversores modulares multinivel (topologías MMC con salida de punto medio y MMC con punto neutro), y la otra al inversor tradicional trifásico en puente completo.

El trabajo presenta un análisis comparativo del desempeño de las tres topologías ante diferentes escenarios de inyección de potencia activa y reactiva a la red. Asimismo, se presenta una descripción de las estrategias de: control de potencia, seguimiento de la señal de referencia y modulación por ancho de pulso. Se utiliza como herramienta de simulación el software PLECS, donde se implementa cada topología y se obtienen los resultados para analizar algunos parámetros comparativos preestablecidos.

Este documento presenta los resultados del trabajo final de pregrado en Ingeniería Eléctrica de la Universidad Industrial de Santander (UIS) titulado “Control de potencia activa y reactiva en inversores modulares multinivel de conexión a la red” vinculado al proyecto de investigación financiado por Minciencias titulado “Diseño de estrategias alternativas de operación y control para sistemas fotovoltaicos multifuncionales en redes de distribución con alta penetración de energías renovables” código 70416, desarrollado en el marco del “Programa de Investigación en Tecnologías Emergentes para Microrredes Eléctricas Inteligentes con Alta Penetración de Energías Renovables” contrato 80740-542-2020.

Cultivando un futuro sostenible: sistema de implementación eco-circular Universidad de Córdoba

Heidi Echeverri Flórez — 2023-09-11

Este proyecto surge en respuesta al creciente interés referente al tema de desarrollo sostenible en todo el mundo. Lo que busca es contribuir a esta causa mediante la implementación de un sistema de gestión de residuos orgánicos dentro de la universidad. La meta es transformar en compost una porción significativa de los residuos orgánicos generados en la universidad de Córdoba, el cual pueda ser utilizado para mejorar las áreas verdes y el vivero de la institución, al mismo tiempo busca fomentar la participación de los involucrados en este proceso para mejorar su cultura y conciencia ambiental. Para poder alcanzar esta meta, se establecieron algunos objetivos específicos que incluyen, un estudio de los materiales orgánicos generados por la institución, la capacitación del personal en la clasificación y manejo adecuado de los residuos orgánicos, la identificación, selección y adecuación del lugar donde se realizará el sistema de compostaje y el establecimiento de un sistema de monitoreo y seguimiento para medir el impacto del proyecto.

La metodología con la que se trabajará es conocida como objetiva-subjetiva, la cual combina enfoques objetivos y subjetivos con el fin de analizar tanto la cantidad de residuos orgánicos generados y utilizados, como la percepción y actitud de las personas hacia el manejo de estos residuos.

Se espera que el proyecto contribuya al desarrollo sostenible dentro de la universidad mediante el uso de desechos orgánicos y fomente una cultura de reciclaje y cuidado del medio ambiente entre los miembros de la comunidad universitaria. Como recomendación final, sugiero implementar un Ciclo PHVA al menos cada año para mejorar los procesos que en este se realicen y observar qué posibilidad hay de expandir el proyecto a otras áreas de la universidad.

Evaluación técnica y económica de la capacidad de electrogeneración y acumulación de H2O2 usando fieltros de carbono activado comerciales

Luis Miguel Salazar Sogamoso — 2023-09-11

El tratamiento de aguas residuales contaminadas con compuestos tóxicos y recalcitrantes ha sido estudiado usando diferentes procesos avanzados de oxidación (PAOs). Entre ellos resalta el proceso Fenton por su alta capacidad de mineralización. Sin embargo, una de sus principales limitaciones radica en el manejo del H₂O₂ (su difícil transporte, almacenamiento y manipulación). Muchos de los esfuerzos se han enfocado hacia la electrogeneración in-situ de este reactivo, especialmente en cátodos de carbono con alta área superficial específica, mediante electro-reducción del O₂ disuelto en el agua. Su uso en combinación con materiales anódicos adecuados favorece la degradación de contaminantes debido a la producción de radicales hidroxilo HO^●.

En este trabajo se evaluó experimentalmente la capacidad de generación in-situ de H₂O₂y su acumulación en una solución acuosa de Na₂SO₄ (V=200 mL). Como cátodo se evaluaron dos tipos de fieltro de carbono activado comercial (ACF1000: 950 m²/g y ACF1600: 1500 m²/g, CeraMaterials LLC, E.E.U.U.) y tres tipos de ánodos (BDD/Si: NeoCoat^®-Electrodes, Suiza; Pt/Ti e IrO₂-RuO₂/Ti: BAOJI Giant Technology Materials Co., China). Las pruebas se realizaron en una celda electroquímica (V=250 mL) de un solo compartimiento, operando en modo galvanostático. Se aplicaron las siguientes condiciones operacionales: pH=3, T=20°C, [Na₂SO₄]=0.05 M, agitación=500 rpm, densidad de corriente=10 mA/cm², distancia entre electrodos=1.4 cm, área sumergida: cátodo=30 cm²y ánodo=20 cm²; flujo de aireación=1.5 L/min, y tiempo de electrólisis=120 min. Estas de acuerdo al rango experimental usado en otros estudios. La cuantificación de la concentración H₂O₂ se realizó mediante permanganometría. Para la evaluación económica se tuvo en cuenta el consumo energético específico (kWh/gH₂O₂ generado) y el precio de la electricidad (0.196 USD/kWh). Como caso de estudio, se evaluó un proceso Electro-Fenton (EF) con generación in-situ de H₂O₂ para el tratamiento de un efluente industrial textil contaminado con el colorante negro ácido 194, previamente tratado mediante coagulación-floculación, con una DQO de 1265 mg/L.

Se confirmó una acumulación de H₂O₂ en la solución (ACF1600: 8-22 mg/L y ACF1000: 14-30 mg/L, para un tiempo de 2 horas, dependiendo del ánodo usado). El desempeño del material del ánodo tuvo el siguiente orden: BDD/Si>IrO₂-RuO₂/Ti>Pt/Ti. De hecho, las combinaciones ACF1600-BDD/Si ([H₂O₂]=22.18±0.83 mg/L; 0.39 USD/gH₂O₂) y ACF1000-BDD/Si ([H₂O₂]=29.76±0.59 mg/L; 0.43 USD/gH₂O₂) resultaron en las mejores relaciones de costo/[H₂O₂] acumulada, sin diferencias significativas entre IrO₂-RuO₂/Ti y BDD/Si. El uso del ánodo de Pt/Ti no permitió obtener altas concentraciones de H₂O₂ acumulado. El sobresaliente desempeño de BDD/Si se debe a su mayor capacidad de generación de radicales HO^●, los cuales reaccionando entre sí promueven una acumulación adicional de H₂O₂. Respecto al cátodo, se espera que una mayor área superficial específica propicie mayor producción de H₂O₂. Aunque esta condición no permite su acumulación en la solución debido a reacciones secundarias (p.ej., electro-reducción de H₂O₂ al agua en la interfaz cátodo-electrolito, formación de H₂).

Con la aplicación del proceso EF se obtuvo un efluente con un valor de DQO final de 328 mg/L. Esto demostró el potencial del fieltro de carbono activado para el tratamiento de aguas residuales mediante un proceso EF con generación continua de H₂O₂in-situ.

Desarrollo de esponjas metálicas con nanotubos de carbono para la recolección de petróleo y sus derivados en derrames en afluentes hídricos

Naren Yesith Pérez Rangel — 2023-09-11

En la actualidad la mitigación de los impactos ambientales son de vital importancia, teniendo en cuenta que la limpieza y purificación de los afluentes hídricos y el aprovechamiento de residuos sólidos que son agentes contaminantes representan un mejoramiento en las condiciones ambientales a nivel nacional, en base a esto se logra una disminución en el consumo energético y la reutilización de material particulado; un caso puntual es el aluminio en el cual a través de diversas técnicas de fundición se puede reutilizar el material que es desechado, disminuyendo su foco de contaminación. Existe un desecho de aluminio que es poco manejado conocido como la viruta de aluminio, este material es producto de los mecanizados de piezas (para motores y partes de motocicletas, automóviles, entre otros), que se desarrolla mediante el desprendimiento de viruta, el material desechado en forma de partículas puede ir desde el 10 – 90% de residuos generado a través de este proceso de maquinado, partiendo de la reutilización de esta viruta de aluminio con la creación de esponjas metálicas de aluminio, en este proyecto se pretende nanofuncionalizar las esponjas metálicas de aluminio con la implementación de nanotecnología que permitan a las esponjas realizar la recolección de petróleo y sus derivados en derrames en afluentes hídricos, todo esto con la utilización de nanotubos de carbono, decorados y funcionalizados para que se pueda lograr la finalidad trazada, de esta manera se contribuye al mejoramiento y la disminución el impacto ambiental que general estos dos agentes contaminantes.

Sostenibilidad y branding en emprendimientos de Córdoba: conciencia sobre residuos y medio ambiente

María José Domínguez Morales — 2023-09-11

El uso excesivo de empaques no sostenibles en los nuevos emprendimientos, impulsado por el marketing digital y el consumismo desenfrenado, está causando un impacto negativo en el medio ambiente del departamento de Córdoba. Este problema se agrava por la falta de conciencia ambiental y desconocimiento del ciclo de vida de los productos en las pequeñas y medianas empresas de la región. Es necesario investigar y analizar el nivel de contaminación generado por el uso de empaques no amigables con el medio ambiente en los productos de los pequeños y medianos emprendimientos en el departamento de Córdoba. También se busca reconocer el desinterés o la falta de conocimiento frente a la problemática.

Se aplicó un cuestionario semiestructurado de respuesta cerrada bajo escala Likert. Los constructos se enfocaron en Estrategias de merchandising, Ciclo de vida, Conciencia ambiental y tipo de material, para identificar cómo afectan los empaques de los emprendimientos al medio ambiente. Se busca analizar los datos de manera objetiva y acertada, y se parte de una hipótesis enfocada a la afirmación del impacto ambiental proveniente del alza de la cantidad de materiales no sostenibles utilizados en los empaques en los emprendimientos antes de que Córdoba fuera catalogada como departamento del emprendimiento y ahora en su mayor boom.

Con los resultados obtenidos, se busca crear conciencia en las pequeñas y medianas empresas acerca de la importancia de utilizar empaques sostenibles y de tener en cuenta el impacto ambiental de sus estos. También se espera que esta investigación permita arrojar bases sólidas sobre el aumento de la contaminación generada por este sector en crecimiento promoviendo a la implementación de regulaciones por parte del Estado que encamine al uso de empaques sostenibles y la preocupación por el medio ambiente en las empresas de la región. La investigación se enfoca en una problemática que afecta no solo al departamento de Córdoba, sino a nivel global, y es de gran importancia para contribuir a un desarrollo sostenible y responsable.

La tecnología serverless, una oportunidad para los ecosistemas tecnológicos de apoyo a la investigación

Andrés Felipe Valencia Rivera — 2023-09-11

Los ecosistemas tecnológicos de apoyo a la investigación (ETAI), son ambientes integrados por diversos actores dedicados al desarrollo de ciencia y tecnología, entre ellos, universidades, laboratorios, centros de investigación, industrias e institutos privados, quienes emplean un conjunto heterogéneo de recursos y servicios informáticos (RSI). Esta investigación centra su atención en los ETAI de países en vía de desarrollo, especialmente aquellos que presentan dificultades en la visibilidad y acceso de los RSI limitando así su uso compartido, lo que puede manifestarse en la duplicación de esfuerzos para la puesta a punto de los ambientes especializados de computación, y la adquisición redundante de RSI, en lugar de usar los existentes de forma compartida. Por su parte, serverless es una tecnología donde los desarrolladores pueden crear servicios sin preocuparse por los servidores (administración, configuración y mantenimiento), es decir, la infraestructura subyacente es controlada por el proveedor del servicio, quien se encarga de habilitar y escalar la infraestructura automáticamente de acuerdo con la demanda. En este contexto, esta investigación busca identificar oportunidades para la visibilidad, acceso y uso compartido de los RSI, a partir del estudio de la tecnología serverless y su beneficio potencial en los flujos de trabajo científico de los ETAI. Metodológicamente, se elaboró una revisión de la literatura a través de un estudio de mapeo sistemático (SMS por sus siglas en inglés – Systematic Mapping Study) con la finalidad de identificar investigaciones relacionadas con la ejecución de flujos de trabajo usando tecnología serverless en los ETAI, cuyo resultado permitió conformar en gran medida el estado del arte de la investigación. A partir de este estado del arte, se realizó un proceso formal de toma de decisiones para seleccionar una tecnología serverless, en la cual se desarrolló un prototipo funcional que incluyó un clúster de kubernetes, empleando infraestructura de la Universidad Tecnológica de Pereira (UTP). Finalmente, en esta investigación se concluye que la tecnología serverless es una oportunidad para la comunidad de los ETAI, debido a que facilita el trabajo colaborativo entre diferentes grupos de investigación, ofreciendo la posibilidad de desarrollar funciones para la creación de flujos de trabajo científico. Estas funciones pueden ser producto de los descubrimientos y hallazgos de cada grupo de investigación, las cuales estarían disponibles para ser usadas a través del ETAI. Asimismo, es viable que los RSI de los ETAI se configuren con alguna tecnología serverless, habilitando su visibilidad y acceso compartido, para ser empleados como ambiente de computación a disposición de otros ETAI.

Análisis técnico-económico de una microrred DC en un edificio universitario

Alejandro Bastidas — 2023-09-11

La penetración de microrredes DC ha sido una tendencia creciente en los nuevos sistemas de distribución debido a sus ventajas en eficiencia y versatilidad comparado con su contraparte AC. En este trabajo se presenta el rediseño de una microrred AC para convertirse en una DC con generación solar y eólica, en un edificio de laboratorios de un campus universitario. El diseño está basado en una caracterización detallada de la infraestructura existente con el fin de proponer el reemplazo de convertidores de potencia y cargas de iluminación para la constitución de un sistema híbrido con buses AC y DC. El estudio incluye la simulación de los dos sistemas para comparar eficiencia, pérdidas y ahorros en cada configuración. Finalmente, se realiza un análisis económico básico para estimar el tiempo de retorno de la inversión en la infraestructura necesaria de la nueva microrred DC.

Tablero de control para la gestión de salud pública y fortalecimiento de atención primaria en salud

Mario Alejandro Giraldo Vásquez — 2023-09-11

La atención primaria en salud APS busca garantizar una atención integral y de calidad para toda la población enfocándose en la prevención y atención, para reducir la necesidad de tratamientos complejos y cuidados paliativos. Se basa métodos y tecnologías científicamente comprobadas, confiables y con un alto componente social. Uno de los principales desafíos que se presenta en la APS es la accesibilidad de población vulnerable y el poco desarrollo tecnológico de dispositivos biomédicos empleados en este nivel de atención, que a su vez dificultan la gobernanza, es decir, la toma de decisiones por parte de actores relevantes en políticas de salud pública debido a la calidad o falta de información para gestionar indicadores de salud. En este trabajo se presenta una herramienta tecnológica que facilita la recopilación y visualización de información relevante, presentada como un tablero digital, para el seguimiento de indicadores de salud de un ente territorial, aunque incluye indicadores de otras dependencias que tienen impacto en la calidad de vida y salud de una población. El diseño del tablero se basó en un modelo de participación comunitaria para la Gobernanza de la Salud, en el que los líderes y otros integrantes de una comunidad pueden hacer un seguimiento visual de los indicadores de salud pública. Concentrar la información y categorizar el estado de la gestión de acciones para cada indicador hace parte de un ejercicio democrático y participativo que pone al alcance de comunidades y tomadores de decisiones el estado de los indicadores de salud colectiva. La información se recopila a través de aplicativos que están al alcance de la comunidad, actores relevantes y autorizados en cada ente territorial y dispositivos biomédicos que incluyen internet de las cosas IoT. Los resultados que se presentan se dividen en dos partes: en la primera se discuten los resultados de la implementación de la prueba piloto del tablero en un municipio de nueve mil habitantes, y en la segunda se discute cómo el proceso de desarrollo tecnológico del tablero sirvió como activador pedagógico y agente de motivación en procesos de innovación y emprendimiento para estudiantes de ingeniería mecatrónica al involucrarse en el proceso desde la ideación hasta la validación de una herramienta tecnológica aplicada al sector salud y de gestión pública, y el proceso de colaboración entre una startup de base tecnológica y la universidad.

La realidad aumentada en el arte: una apuesta para la reactivación de zonas de posconflicto

Sebastián Ceballos Uribe — 2023-09-11

La realidad aumentada ha permitido mejorar la forma en que las personas conocen e interactúan con el entorno. Del mismo modo, el arte a través del muralismo es una forma creativa para transmitir los sentimientos e historias de las comunidades. Este documento explica cómo se desarrolló una aplicación de realidad aumentada a partir de la sistematización de la historia y las experiencias plasmadas en los murales del Municipio de San Carlos en el departamento de Antioquia, y la cual sea una herramienta que permita la reactivación de los diferentes sectores económicos del municipio a través del turismo, dignificando a sus habitantes y lo cual genere una cultura de no repetición del conflicto.

Prototipo de un equipo didáctico para laboratorio de control y automatización en industria 4.0

Daniel Felipe Lozano Villamizar — 2023-09-11

El constante crecimiento de la tecnología, nos ha llevado a hablar de una evolución o revolución industrial, la cual se ha nombrado cómo tecnología de la información o industria 4,0. La implementación de estas tecnologías son un pilar muy importante para las empresas del futuro, las cuales necesitarán de tecnologías que les permitan adaptarse a sistemas de fabricación flexibles, interconectando todos los procesos involucrados en una línea de producción para obtener datos en grandes magnitudes para mejorar la toma de decisiones y la estrategia. El panorama de desarrollo hacia la evolución de la industria 4.0 de la región y del país, para lo cual se requiere de recursos humanos y tecnológicos adecuados que permitan implementar este tipo de tecnologías. En Colombia existen muchas plantas de manufactura con 60 o 40 años de creación, con poco a nula actualización de equipos, razón por lo cual diferentes autores plantean que en el país aún no hemos conseguido desarrollar la tercera etapa de automatización, el trabajo reporta resultados de un desarrollo tecnológico de 4.0 para control y automatización llevado a cabo con la alianza INGECAEM y la Unidad Central del Valle del Cauca. INGECAEM es una empresa constituida en el año 2006 líder en servicios y productos de ingeniería en el campo de la automatización y control industrial en la región pacífica de Colombia, aportando al desarrollo tecnológico de empresas manufactureras como Colombiana S.A y NESTLE, mediante el montaje de nuevas líneas de producción, o la actualización tecnológica de las ya existentes; esto ha permitido a las empresas avanzar tecnológicamente en algunos casos de industria 2.0 o 3.0. Por su parte, la Unidad Central del Valle del Cauca - Uceva, con el grupo de investigación GIGAE3D aporta al desarrollo de investigación en ciencia y tecnología de la región.

En alianza empresa-academia, el objetivo de este trabajo fue desarrollar la captura y recolección de datos, en el prototipo de equipo didáctico para laboratorio de control y automatización en industria 4.0, para habilitar el procesamiento y aprendizaje a partir de datos agilizando la toma de decisiones inteligentes. Esta tecnología puede facilitar la realización de prácticas de laboratorio con las variables físicas relevantes de los procesos industriales (temperatura, nivel, flujo, presión, peso), se encuentra actualmente a nivel de prototipo industrial (TRL 6), siendo este tipo de producto, y de acuerdo a los lineamientos y tipologías del Ministerio de Ciencia de Colombia, un producto que contribuye significativamente en el desarrollo de industria 4.0 aportando al procesamiento y aprendizaje a partir de datos agilizando la toma de decisiones operativas inteligentes.

Inteligencia Artificial (IA): ¿amigo o enemigo de las profesiones?

Juan Sebastián Aguirre Montes — 2023-09-11

El presente proyecto de investigación tiene como objetivo analizar el impacto de la inteligencia artificial (IA) en el mercado laboral y cómo está afectando a las distintas profesiones en el mundo. La IA es una tecnología emergente que ha transformado la forma en que se realizan las tareas y ha revolucionado el mundo laboral en muchos sentidos. Por ello, es importante comprender cómo está afectando a las distintas profesiones y su impactó en el futuro.

Para llevar a cabo esta investigación, se utilizó una metodología mixta que incluyó la recopilación de datos a través de la inspección de herramientas de IA existentes, revisión de literatura especializada relevante, realización de entrevistas con expertos en el área y en el mercado laboral. Se evaluó el rendimiento y la valoración de cada profesión en el contexto de la IA utilizando estadísticas sólidas.

Los resultados de esta investigación indican que la IA ha tenido un impacto significativo en el mercado laboral y ha afectado a diversas profesiones de manera diferente. Algunas profesiones han experimentado una mayor eficiencia y productividad gracias a la IA, mientras que otras se han visto amenazadas por la automatización y la eliminación de puestos de trabajo. Además, la IA ha dado lugar a la aparición de nuevas profesiones y oportunidades de trabajo en áreas como la ciencia de datos, la robótica y la ingeniería.

Con el análisis predictivo realizado, se pudo determinar cuáles profesiones evolucionarán, cuáles se extinguirán y cuáles podrían surgir en el futuro debido al avance de la IA. Se espera que las profesiones que requieren habilidades sociales y emocionales, es decir, actividades netamente humanas como: Atención médica y educación. Sean menos susceptibles a la automatización y experimenten un crecimiento sostenido en el futuro. Por otro lado, las profesiones que se basan en tareas rutinarias y repetitivas, como lo son los campos de la "manufactura" y "contabilidad", podrían verse afectadas por la automatización, que genera la eliminación de puestos de trabajo del personal cualificado para dicha tarea, a causa del intercambio completo por una IA.

Esta investigación muestra que la IA está transformando el mercado laboral y afectando a las distintas profesiones de manera diferente. Es importante que las empresas y los trabajadores se adapten a estos cambios para aprovechar las oportunidades y minimizar los riesgos. Además, se requiere una mayor inversión en formación y educación para preparar a los trabajadores para las nuevas profesiones y habilidades requeridas en el futuro.

Análisis de controladores secundarios sintonizados mediante un algoritmo modificado de enjambre de partículas en una microrred aislada

Laura Rodríguez — 2023-09-11

En una microrred aislada existen fenómenos de naturaleza transitoria tales como cambios bruscos en la energía demanda por las cargas, fallas en las fuentes de generación.En consecuencia, se generan altas variaciones en la magnitud de voltaje y frecuencia, además de presentar un aumento de las distorsiones armónicas que afectan la estabilidad del sistema y la calidad de la energía. Por lo anterior, en esta investigación, se propone el análisis de desempeño de dos estructuras de control jerárquicas unificadas para operar convertidores de potencia tipo inversores formadores de red, en una microrred trifásica aislada basada en la red estandarizada IEEE de 13 nodos. Los parámetros de los controladores primarios y secundarios se optimizan mediante una técnica heurística de enjambre de partículas modificada (DEPSO).

An IoT-Sensor with Security Capabilities for acting on a Blockchain architecture-Based Food Traceability System

Carlos Andrés González Amarillo — 2023-09-11

A Food Traceability System (FTS) based on Internet of Things (IoT) technology can record process and quality information along the entire production chain. The IoT paradigm allows communication technologies to expand their reach to provide mass access to the safety status of food products. However, this information presented to the consumer needs more credibility and transparency, as no one can guarantee the integrity of the data collected. This fact highlights both the security gaps in the integrity of information in systems of this nature and the vulnerability to security attacks in complex food traceability systems. Implementing Blockchain technology at the sensors' hardware level increases IoT devices' reduced security capabilities. This work proposes a Blockchain-IoT (BIoTS) ecosystem capable of parallel traceability of food products along a supply chain and data recorded in the processes. This system can certify processes and products through the massive involvement of IoT devices immersed in the ecosystem. The designed Blockchain-IoT architecture shows excellent potential from a technological and food safety point of view.

Adecuación de un sistema de adquisición de datos para realizar el mapeo de un motor de combustión interna

Wilson Pérez — 2023-09-11

Los mapas del motor de combustión interna y registros tridimensionales de los parámetros de funcionamiento, como son el consumo específico de combustible, el par y la potencia con respecto a la presión, constituyen la base para el diseño de los sistemas de control y también de diagnóstico de los motores modernos. Estos mapas se construyen a partir de la información temporal medida en los sistemas de admisión, escape, cilindro con resolución de ángulo de giro del cigüeñal, debidamente almacenada y procesada por sistemas de adquisición de información basados en microcontroladores, tarjetas de adquisición de datos o dataloggers.

Mediante este trabajo se presenta el conjunto experimental desarrollado para ensayar motores de combustión interna en el laboratorio de máquinas de combustión de la UTP, compuesto por el banco de ensayos y el sistema de adquisición y procesamiento de datos. El sistema utiliza transductores de presión y temperatura en los colectores de admisión y escape, presión en la cámara de combustión, posición y revoluciones del árbol cigüeñal, golpeteo y oxígeno en los gases de escape. La información es adquirida por medio de una tarjeta de adquisición de datos de tipo compacta para la cual se desarrolló el código computacional en bloques que permite almacenar la información de los transductores y visualizar en línea las señales que están siendo adquiridas y posteriormente registradas.

El sistema desarrollado se podrá emplear para propósitos de investigación y de docencia, en trabajos futuros se podrá empezar a construir y validar modelos de los sistemas de renovación de la carga, estudios de las características de transferencia de calor en estos sistemas y se podrán crear modelos de diagnóstico basados en las mediciones de las presiones en los sistemas de admisión y escape, necesarios para el desarrollo de equipos de diagnóstico no intrusivos de bajo costo.

El presente proyecto se enmarca en las líneas de investigación de los programas de Ingeniería y Tecnología Mecánica, concretamente en las de Instrumentación y Control, Mecatrónica y Motores de Combustión Interna.

El proyecto es una respuesta a la demanda de investigación nacional en características energéticas de los combustibles, particularmente notable en lo que respecta a los combustibles alternativos y es parte del compromiso investigativo que la UTP ha adoptado en el área de motores de combustión interna.

Análisis documental del manejo de aguas residuales en San Antonio del Tequendama sector Los Naranjos Cundinamarca

Danna Valentina Guzmán Jaramillo — 2023-09-11

Al paso de los años se ha logrado identificar la evolución y la gran importancia del correcto tratamiento de las aguas residuales domésticas, también se ha considerado de gran prioridad debido a que su buen manejo aporta positivamente al medio ambiente.

Teniendo en cuenta que la Vereda las angustias sector los naranjos según el esquema de ordenamiento territorial EOT es zona rural, esta vereda cuenta con un total de 80 viviendas de las cuales 36 cuentan con sistema de alcantarillado (PTAR) y las 44 viviendas faltantes cuentan con pozos sépticos; se realizarán diferentes visitas de campo con el fin de analizar los pozos sépticos existentes identificando que cuenten con trampa de grasas, pozo séptico y el sistema de filtración correspondiente, por otro lado, dar a conocer a los propietarios la correcta construcción, su correcto funcionamiento, y el tratamiento de las aguas residuales, para que puedan hacer uso de las mismas ya sea para riego, ganadería y porcicultura.

Finalmente, este proyecto se realizó con el fin de identificar el motivo por el cual las 44 viviendas faltantes no cuentan con sistema de alcantarillado y proponer diferentes métodos para el correcto tratamiento de aguas residuales en pozos sépticos y así se logre finalmente la reducción de contaminación del medio ambiente por aguas residuales domésticas.

Evaluación de las tecnologías de tratamiento de la PTAP de la inspección de policía de Cambao del municipio de San Juan de Rioseco, Cundinamarca, Colombia

Juan Diego Poveda Gómez — 2023-09-11

El presente trabajo es un avance del estudio de las tecnologías de potabilización de la planta de tratamiento de agua potable (PTAP) de la inspección de policía de Cambao, municipio de San Juan de Rioseco, Cundinamarca, Colombia. Todo el proyecto se enmarcará dentro de cuatro de los objetivos de desarrollo sostenibles (ODS) establecidos por las Naciones Unidas. El principal objetivo en el cual se impactará será el ODS 6 “AGUA LIMPIA Y SANEAMIENTO”; de manera indirecta, sobre el ODS 3 “SALUD Y BIENESTAR”, 9 “INDUSTRIA, INNOVACIÓN E INFRAESTRUCTURA” y 12 “PRODUCCIÓN Y CONSUMO RESPONSABLE”.

La población de estudio cuenta con 1.362 habitantes y se surte de dos fuentes superficiales de agua según la temporada (baja o alta), usando como fuente principal la quebrada Aguas Claras y en sequía el afluente Quebrada Vieja. Actualmente, la planta de tratamiento con la que cuenta el centro poblado tiene una capacidad de 6 litros por segundo lo que, en ocasiones, suele ser una oferta obsoleta frente a la proporcionada por las fuentes de captación desaprovechando el recurso hídrico. El sistema de tratamiento es un sistema no convencional dividido en dos unidades funcionales (floculador-sedimentador y filtro auto lavable), tres tanques filtrantes, todos hechos de fibra de vidrio (PFRV); y dos tanques de almacenamiento.

Los dispositivos del sistema de potabilización dependen directamente de las características físicas, químicas y biológicas que componen las aguas usadas para la captación así que, en primera instancia, se realizará la caracterización correspondiente para así mismo efectuar el debido análisis y la selección más óptima de las tecnologías de tratamiento para la obtención de un agua apta con factores físicos, químicos y biológicos normativamente exigidos para el consumo humano.

Para lograr cumplir con las metas mencionadas, se implementará una investigación de carácter analítica con un enfoque descriptivo haciendo uso de las normativas vigentes y examinando los resultados emitidos por el laboratorio correspondiente a los estudios de la caracterización de las aguas de captación. Todo esto con el fin de obtener la información requerida para la inspección de las tecnologías de tratamiento que conforman la PTAP de estudio frente a los resultados obtenidos.

Control de potencia activa y reactiva de un inversor fotovoltaico trifásico de inyección a red bajo condiciones de sombreado parcial

Harold Fernando Ruiz Bravo — 2023-09-11

En la actualidad, muchos de los controladores solares comerciales no son capaces de encontrar el punto de máxima potencia global (GMPP) en sistemas fotovoltaicos bajo condiciones de sombreado parcial (PSC), presentándose pérdidas significativas de potencia activa en la microrred. Adicionalmente, en presencia de cargas que demandan potencia reactiva, la mayoría de los inversores trifásicos no realizan la debida compensación, generando efectos no deseados como altas corrientes y variaciones en los niveles de tensión. Por lo anterior, en esta investigación se diseña un inversor solar trifásico conectado a la red capaz de mitigar las PSC y gestionar la inyección de potencia reactiva a la red eléctrica. Para esto, en la etapa DC del inversor se implementa un algoritmo MPPT híbrido que mitiga las PSC. Adicionalmente, en la etapa AC se realiza un controlador que posibilita la gestión de la potencia activa y reactiva. El inversor se evalúa mediante simulaciones en Matlab, donde se utilizan errores estándar y potencia media rastreada en la validación de la etapa DC. Por su parte, en la etapa AC se analiza la eficiencia del inversor y la capacidad de despacho de potencia reactiva. Finalmente, el inversor se convierte en una alternativa de corrector activo y parcial del factor de potencia, dependiendo del recurso solar disponible.

Modelo matemático de predicción de presión arterial alta en personas jóvenes a través de la dermatoglifia dactilar

Laura Castro Jiménez — 2023-09-11

La biotecnología se presenta en la actualidad como una herramienta que aporta a los retos que se generan en diferentes ámbitos como el sector salud. El cual reporta un aumento de las enfermedades crónicas no transmisibles, y se hace un llamado urgente a estrategias que mitigan su aparición como lo es la detección precoz de la enfermedad en este caso su predecesor que es la presión arterial alta con el uso de nuevas tecnologías como lo es la dermatoglifia dactilar. Es por este motivo, que esté documento contiene los resultados de investigación para la predicción de la presión arterial a través del reconocimiento de características presentes en las huellas dactilares de una muestra de participantes en un estudio de dermatoglifia dactilar a través del establecimiento de un modelo matemático. Este estudio, fue realizado en una secuencia de tres actividades, las que incluyeron en primera instancia la recolección y análisis de todas las huellas digitales de miembros superiores de cada participante del estudio con un dispositivo de reconocimiento de imágenes, para posterior a ello realizar una caracterización en términos de número y tipo de huella en cada uno de los dedos de los participantes. Posteriormente, se realizó un modelo de regresión lineal múltiple el cual incluye información del tipo de huella, número de características relevantes y otras características físicas de cada individuo con las cuales sea posible determinar un valor esperado de la presion arterial diastolica y sistolica, modelo que fue validado a través de la estimación de diferentes tipos de error, el coeficiente de correlación y la señal de rastreo, en un contraste entre la presión arterial pronosticada y la observada en una segunda muestra de control con participantes diferentes a los utilizados en la formulación del modelo matemático. Finalmente, el modelo propuesto permite establecer una relación de similitud y explicación de los valores de la presión arterial, a partir de la cuantificación de las características de las huellas digitales de miembros superiores con un nivel de significancia del 95%, aspecto relevante en el avance de predicciones de enfermedades crónicas no transmisibles a través de métodos no invasivos o de carácter clínico. Este tipo de investigación permite avanzar en el establecimiento de relaciones entre condiciones genéticas del sujeto y el riesgo potencial para el desarrollo de esta enfermedad, lo cual permitirá de manera temprana detectar este tipo de patología e iniciar acciones en el marco de la detección temprana de la predisposición a enfermedades crónicas no transmisibles.

La tecnología como apoyo en la rehabilitación física de personas que padecen distrofia muscular. Propuesta metodológica

Lely A. Luengas C. — 2023-09-11

La rehabilitación física se encarga de realizar tratamientos para ayudar a una persona a recobrar la condición física o estado que perdió a causa de un de trastorno de salud. Si dicha recuperación no puede completarse se generan diversas herramientas y protocolos de ejercitación para ofrecer mejoras en su calidad de vida. Con el avance tecnológico actual se pueden desarrollar equipos tecnológicos y ayudas técnicas que apoyen el tratamiento dirigido a un paciente. Desde la Universidad Distrital Francisco José de Caldas se generó una propuesta metodológica para para el diseño e implementación de ayudas técnicas dirigidas a personas que requieren apoyo en actividades diarias; esta metodología fue empleada para obtener un sistema de rehabilitación física para la articulación del hombro. Este documento da cuenta de la metodología planteada y el resultado obtenido.

Producción de energía eléctrica a partir de sistemas bioelectroquímicos usando agua y lodo de fuente natural en celdas de combustibles microbianas sedimentarias

Aldair Valle García — 2023-09-11

En la actualidad, el uso de combustibles fósiles representa aproximadamente el 86% de la energía producida en el mundo, lo cual tiene un impacto negativo en el medio ambiente y el clima debido a la emisión de Gases de Efecto Invernadero (GEI). Por esta razón, la investigación de energías alternativas sigue siendo relevante. Un ejemplo de estas alternativas son las Celdas de Combustible Microbianas (MFC), que son dispositivos bio-electroquímicos capaces de producir energía, llevar a cabo biorremediación y sintetizar compuestos químicos. El objetivo de este estudio fue evaluar el rendimiento de MFC bajo la configuración de Celdas de Combustible Microbianas Sedimentarias (SMFC) en la generación de energía eléctrica utilizando agua y lodo de una fuente natural. Se tomaron muestras de lodo y agua del lago de la Universidad del Magdalena en Santa Marta, Colombia, y se construyeron SMFC con una capacidad de 500 mL. Para el sistema, se utilizaron electrodos de grafito como ánodo y cátodo. Se realizaron mediciones periódicas de variables eléctricas y fisicoquímicas para evaluar la producción de energía, incluyendo el voltaje en circuito abierto (OCV), curvas de polarización y densidad de potencia, resistencia interna del sistema (RI), oxígeno disuelto (OD) y conductividad eléctrica. Los resultados mostraron que el voltaje promedio de las celdas fue de 653.33 ± 26 mV, la densidad de corriente promedio obtenida fue de 750 ± 173.2 mA/m² y la densidad de potencia máxima registrada fue de 80 ± 14 mW/m². En conclusión, se pudo operar exitosamente SMFC utilizando la materia orgánica naturalmente presente en los sedimentos y agua del lago de la Universidad del Magdalena. La producción de energía en las SMFC se debió a la actividad metabólica de bacterias electroactivas presentes en los sedimentos, ya que los valores de OCV y densidad de potencia máxima obtenidos en las SMFC fueron significativamente más altos (9.2 y 30 veces, respectivamente) que en los controles negativos donde se inhibió la actividad metabólica de los microorganismos.

MRoad suite como alternativa para transformar territorios

Julián Andrés Pulecio Díaz — 2023-09-11

La investigación tuvo como objetivo desarrollar un software multiplataforma para caminos de bajo-volumen (MRoad) utilizando el lenguaje de programación Php, para evaluar el estado de deterioro, diseñar pavimentos, y calcular drenajes laterales para caminos. Para ello, el estudio incluyó las formulaciones esenciales en el campo, como las prescritas por Giroud, Han y Pokharel para el dimensionamiento de pavimentos con y sin refuerzo de geosintético, así como el cálculo de cunetas según los métodos racional, de continuidad y manning, y la evaluación del deterioro de caminos destapados por el VIZIRET de Francia. Los principales resultados determinaron que el MRoad fue satisfactoriamente comprobado, permitiendo su uso de forma gratis y para cualquier sistema operativo con acceso a internet, lo que ha conllevado a tener un impacto a nivel mundial.

Gestión predictiva de microrredes para el despacho de potencias activa y reactiva con una aproximación convexa

Juan Gabriel Ordóñez Ordóñez — 2023-09-11

El despacho de potencia en microrredes implica la consideración de problemas de optimización que permiten establecer los puntos de operación de los diferentes generadores distribuidos y de las unidades de almacenamiento. Formular y solucionar estos problemas son retos que deben abordarse en los sistemas de potencia emergentes para garantizar que las microrredes operen de manera eficiente, a un bajo costo e incrementen la seguridad y la confiabilidad. Adicionalmente, el comportamiento estocástico de los generadores renovables y de las dinámicas de consumo de los usuarios, demandan la incorporación de técnicas de control que permitan afrontar la incertidumbre desde la gestión energética de las microrredes. En este sentido, este trabajo de investigación propone un enfoque basado en control predictivo por modelo (MPC) para el despacho óptimo de potencia activa y reactiva en microrredes aisladas con alta penetración de generación renovable. Para ello, se formulan dos problemas de optimización convexos, uno para el despacho económico de potencia activa y otro para la minimización de pérdidas mediante el despacho de potencia reactiva. Las ecuaciones de flujo de potencia se simplifican utilizando una aproximación desarrollada recientemente basada en el cálculo de Wirtinger y se incorporan dentro de las restricciones, por lo que, los puntos óptimos de operación se establecen considerando las restricciones físicas y técnicas de la microrred. El algoritmo propuesto optimiza los costos por generación, programa la carga-descarga de las unidades de almacenamiento, garantiza el balance generación-demanda, realiza control de tensión y reduce las pérdidas en potencia activa. La validación se realiza en un esquema de co-simulación entre sobre una versión modificada de la red 13 IEEE de 13 nodos.

Diseño e implementación de un sistema de sincronización GPS para la medición de la aceleración usando hardware programable

Paulo César Realpe Muñoz — 2023-09-11

Este trabajo presenta el diseño e implementación de un modelo en hardware programable para la sincronización entre una señal GPS como referencia, y una señal de reloj con una frecuencia de operación fija generada por el mismo diseño usando un lazo de seguimiento de fase digital DPLL (Digital Phase-Locked Loop), que permite la medición de la aceleración en tiempo real usando el acelerómetro ADLX355. Para realizar la sincronización y la medición de la aceleración en el sistema programable, se utilizan los lenguajes de descripción de hardware VHDL y Verilog. Los datos de aceleración del sensor ADLX355 se envían al sistema programable mediante el protocolo de comunicación I²C (Inter-Integrated Circuit). La transmisión de los datos de medición entre el sistema programable y el computador se realiza mediante una interfaz de comunicación UART (Universal Asynchronous Receiver-Transmitter). El diseño hardware se sintetizó en el dispositivo programable 10CL025YU256I7, verificando su funcionamiento en ModelSim y en la placa de desarrollo Intel® Cyclone 10LP. Los resultados de síntesis y desempeño muestran que la implementación diseñada es adecuada para aplicaciones de sistemas embebidos ya que tiene un alto rendimiento y una buena compensación entre el tiempo de cómputo y los recursos del área.

Comparación de la eficiencia de diferentes métodos electro-fenton, como potenciales alternativas de tratamiento para un agua residual industrial textil contaminada con colorante negro ácido 194

Juan Camilo Castaño Sánchez — 2023-09-11

Varias empresas textiles del eje cafetero colombiano utilizan el colorante negro ácido 194 (NA194) en sus procesos de teñido. Del monitoreo de las aguas residuales de esas empresas, realizados por el grupo de investigación PRISMA (GI-PRISMA), se ha establecido que el uso del NA194 genera efluentes (ARnD) altamente contaminantes que superan los límites permisibles establecidos por la normativa ambiental nacional (color aparente = 45850 U Pt-Co, Demanda Química de Oxígeno, DQO = 3800 mg O₂/L y Demanda Biológica de Oxígeno, DBO₅= 790 mg O₂/L). Los procesos electroquímicos avanzados de oxidación (PEAOs) han sido reportados como alternativa potencial para el tratamiento de aguas residuales textiles. Entre los PEAOs, el proceso Electro-Fenton (EF) es de especial interés debido a su fácil implementación y altas remociones de carga orgánica. Con el objetivo de disminuir los valores de los parámetros fisicoquímicos de los efluentes mencionados y así poder cumplir con la normatividad ambiental vigente, se evaluaron tres procesos secuenciales de Coagulación/Floculación-EF (CF-EF), considerando que el uso de procesos acoplados CF-PEAOs mejoran la eficiencia global de los tratamientos. Estudios anteriores realizados en el GI-PRISMA se enfocaron en la optimización de las condiciones de operación del proceso CF para el tratamiento del ARnD bajo estudio (con un costo de 6 USD/m³) obteniendo remociones de DQO y color de 60% y 98%, respectivamente. No obstante, parámetros como el DQO y el DBO₅ siguen superando los límites establecidos por la normativa ambiental colombiana. Se evaluaron experimentalmente la eficiencia de tres esquemas de operación del proceso Electro-Fenton: (i) EF convencional, donde el H₂O₂ fue electrogenerado sobre un cátodo de carbon felt comercial (área sumergida (AS)=30.25 cm², ánodo de BDD/Si:NeoCoat®-Electrodes, AS=24 cm²) y el Fe²⁺ fue agregado externamente (solución acuosa de FeSO₄⸱7H₂O, Reagents DUKSAN, extra puro); (ii) Peroxidación-electroquímica (ECP), donde la dosificación de Fe²⁺ se realizó mediante la disolución del ánodo de hierro (Bronces y Láminas S.A.S, AS=20 cm²), y el H₂O₂ (Bioquigen, 30% vol.) fue agregado externamente; y (iii) Peroxi-coagulación (PC), donde los dos reactivos Fenton fueron electrogenerados in situ (cátodo de carbon felt comercial, ánodo de hierro). Las pruebas se llevaron a cabo en una celda electroquímica enchaquetada de un solo compartimiento, operando en modo galvanostático, pH=3, T=20°C, y con 200 mL de un ARnD pretratada mediante CF. Se evaluó el efecto de las condiciones operacionales (densidad de corriente (j), concentración de Fe²⁺ y H₂O₂) sobre la fracción residual de DQO (DQO/DQO₀), la fracción residual de color (CN/CN₀) y los costos operacionales (COpT_{EF-Neutralización}). Para una j=10 mA/cm², el proceso CF-EF convencional logró cumplir la normativa ambiental alcanzando una DQO/DQO₀=0.11 y CN/CN₀=0.03 con un COpT_EF<9.5 USD/m³ para 1mM de Fe²⁺. El proceso CF-ECP consiguió una DQO/DQO₀=0.13 y CN/CN₀=0.03, con un COpT_EF<3.5 USD/m³, cumpliendo con la normatividad ambiental actual, para una j=10 mA/cm² y 0.9511 g/L de H₂O₂. El proceso CF-PC alcanzó una DQO/DQO₀=0.22 y CN/CN₀=0.34, para una j=10 mA/cm², con un COpT_EF≈10 USD/m³.

Control engineering remote lab: design and hands on practice with a DC motor speed controller

Jairo David Cuero Ortega — 2023-09-11

The COVID-19 pandemic had a significant impact on education worldwide, prompting the adoption of virtual learning at all educational levels as a solution to overcome distance barriers, providing flexible study schedules and producing digital content to support adaptive learning. Educational institutions quickly adjusted their curriculum to enable uninterrupted learning in response to the new reality. However, implementing virtual education was challenging, particularly in terms of technology accessibility. Not all students had access to appropriate devices and connectivity, leading to a digital divide. Additionally, the lack of face-to-face interaction posed challenges for students as they adjusted to diverse learning platforms and grappled with uncertainties about the pandemic's impact on their future.

The isolation also affected curricula, resulting in the cancellation of corporate internships and hands-on activities, particularly in engineering disciplines that rely on practical components. As a result, engineering institutions and educators advocated for methodologies that incorporate virtual and distance learning tools. Two noteworthy alternatives are Virtual Laboratories and Remote Laboratories. Virtual laboratories employ simulators to replicate real environmental conditions, while remote laboratories enable students to manipulate experiments in authentic laboratories via the Internet remotely.

This study focuses on developing a remote laboratory for hands-on practices in control engineering, specifically involving a DC motor, using the Internet of Things (IoT) protocol. The laboratory incorporates a motor connected to a development board with MQTT protocol-based messaging services, a lightweight and widely used IoT protocol. The laboratory's web page hosted on the server facilitates data transmission and reception, along with real-time video streaming for users to observe the motor's operation. By using the remote laboratory, students gain access to a standardized control device, enabling the application of theoretical knowledge in control systems. They can experimentally determine system transfer functions through identification or modeling, design controllers, and test them on the physical platform, all from the comfort of their homes.

To summarize, remote laboratories have been valuable tools in engineering education, addressing the challenges caused by the COVID-19 pandemic. These laboratories enhance the learning process by providing access to practical experiences and advanced resources, consolidating theoretical concepts, and offering students greater flexibility in their educational journey.

Metodología para la implementación de un sistema de transmisión de datos mediante el uso de TVWS

Jherson Cáceres Chanagá — 2023-09-11

La Industria 4.0 ha traído grandes innovaciones tecnológicas generando desarrollo en diversos sectores de la sociedad, en donde las ingenierías aprovechan el potencial de tecnologías como el IoT para generar un impacto social. Sin embargo, para que las diferentes comunidades puedan beneficiarse de estas tecnologías, es crucial que ingresen a la era digital y tengan una conexión estable a Internet, lo cual se ha convertido en una problemática en nuestro país.

Hay que resaltar que una gran parte de las poblaciones en zonas rurales de países en desarrollo no cuentan con este servicio, esto debido a diferentes circunstancias, principalmente por el hecho que para ampliar las redes de servicios de telecomunicaciones en el sector rural se requiere una gran inversión, pensando en el uso de redes tradicionales como la fibra óptica, el móvil o los satélites. Debido a esto, se hace necesaria la búsqueda de nuevas soluciones que ayuden a cerrar la brecha digital entre el sector urbano y rural; una de ellas es la tecnología TVWS, la cual permite proveer a estos sitios con un servicio de banda ancha de bajo costo, con amplia cobertura y rápido despliegue.

Este documento presenta una metodología para llevar a cabo la implementación de la tecnología TVWS, con el fin de brindar conexión a internet a zonas rurales que no cuenten con este servicio. A lo largo del documento los lectores podrán encontrar características que debe cumplir el sistema, los elementos que lo conforman, normativas para el uso de la tecnología y criterios para la selección del área de implementación. Además, se presentan recomendaciones, ejemplos y en resumen, los procedimientos a realizar para obtener un radioenlace estable entre el transmisor y el receptor del sistema.

Este trabajo busca contribuir al cierre de la brecha digital existente en el país, proporcionando soluciones que brinden o mejoren el servicio de Internet en zonas rurales, además de exaltar a la Universidad Industrial de Santander como una institución en donde se desarrolla el potencial de sus investigaciones en pro del bienestar y avance tecnológico de las comunidades rurales.

Sistema de reconocimiento facial y de emociones aplicado a la educación básica y media de una institución educativa en Colombia con herramientas de la 4RI

Sixto Campaña Bastidas — 2023-09-11

La Industria 4.0 (4RI) hace referencia a profundos cambios impulsados por los avances en tecnologías tales como robótica, inteligencia artificial, nanotecnología, biotecnología, entre otras, que actualmente están experimentando las industrias y la sociedad. El reconocimiento facial se ha popularizado con el surgimiento de la Industria 4.0, este proceso se realiza utilizando tecnología biométrica y se puede utilizar para identificar a las personas analizando sus rostros. El proceso normalmente consiste en comparar una imagen o un fotograma de un video con los rostros contenidos en una base de datos, emparejándolos en función de los rasgos faciales y las texturas de la piel. Uno de los problemas que se ha encontrado para la implementar este tipo de tecnologías, es que se requiere un alto conocimiento científico y técnico, requiriendo además infraestructura en la nube con alto poder computacional y capacidad de escalabilidad para el almacenamiento, procesamiento y visualización de datos. Además, los algoritmos para crear los modelos de reconocimiento facial son complejos, requieren de entrenamiento y ajuste de grandes volúmenes de imágenes de rostros. Por lo anterior en este documento se describe un avance en el desarrollo de una investigación que busca contribuir en la solución al problema planteado mediante el estudio y acercamiento a los modelos de Machine y Deep learning necesarios para el reconocimiento de personas y sus emociones, dirigido a estudiantes de una institución educativa de educación secundaria en Colombia (Instituto Teresiano de Túquerres - Nariño). El estudio busca explorar y evaluar algunos algoritmos de reconocimiento facial y emociones, con el fin de que estos puedan ser implementados para que funcionen en tiempo real, esperando que su aplicación sea precisa y útil en el seguimiento del comportamiento y aprendizaje de los estudiantes a los cuales se dirige el estudio.

A nivel metodológico la investigación se está desarrollando con la ejecución de las siguientes actividades: Identificación de algunos algoritmos de reconocimiento de personas y sus emociones, existentes e implementados; desarrollo de una exploración de las opciones de hardware y software IoT para determinar una posible solución tecnológica aplicable al entorno de educación secundaria en Colombia; adaptación e implementación de un algoritmo de reconocimiento facial en el colegio Instituto Teresiano de Túquerres – Nariño; Implementación de una solución IoT para captura de imágenes acorde con el algoritmo identificado; evaluación del comportamiento de la solución implementada y análisis de los resultados con los expertos en pedagogía y psicólogos de la Institución donde se desarrolla la investigación. A nivel de los resultados que se han alcanzado y se espera obtener se pueden relacionar: estudio de algunos algoritmos de reconocimiento facial y de emociones existentes; algoritmo adaptado para la población objetivo (Vgg), implementación de la solución en la Institución educativa seleccionada; análisis de resultados y contratación de los mismos con expertos en educación y emociones de la Institución seleccionada; difusión del conocimiento de los resultados obtenidos.

Membranas de tejido radicular para la filtración y retención de cadmio

Lina Tatiana Velandia Torres — 2023-09-11

El cadmio es un metal pesado, que tiene un papel toxico y representa una amenaza a la cadena trófico, por lo que la necesidad de nuevas tecnologías de monitoreo en detección, cuantificación y reducción de este metal pesado es apremiante. En el estudio, se realizaron pruebas de acumulación de cadmio en tejidos vegetales de plántulas de espinaca como especie de interés en actividades de fitorremediación.

En la metodología utilizada se realizaron análisis de concentración de cadmio mediante espectrometría de masas de plasma ICP-MS. También se realizaron caracterizaciones ópticas y microscopía electrónica para obtener información detallada sobre las superficies de la raíz, tallo y hoja de la espinaca.

Para el diseño del filtro, se propone la idea de obtener membranas a partir de tejidos vegetales para retención de metales pesados teniendo en cuenta procesos de acumulación de metales de interés en plantas. En el estudio se destaca los resultados de concentración en el tejido radicular de la espinaca para retención de cadmio y se resalta su potencial aplicación en el diseño y desarrollo de filtros vegetales. Sin embargo, se requiere de más investigaciones y validaciones para determinar la eficiencia y viabilidad de este material en la remoción de cadmio en diferentes contextos. Este trabajo se encamina a tareas de saneamiento mediante la retención de cadmio en muestras de aguas de riego, dado que es uno de los metales de mayor reporte por parte de la comunidad académica, por lo cual se evidencia una necesidad de investigación en nuevas tecnologías de detección de Cd menos invasivas, de mayor selectiva y de bajo costo.

Identificación de anomalías mediante el uso del Machine Learning en imágenes de plantas de lulo

Carmen Emilia Rubio Vanegas — 2023-09-11

La implementación de saberes en el sector agrícola enmarca un factor importante en la política de los países y en el marco de los objetivos de desarrollo sostenible de las Naciones Unidas, por los cuales los ciudadanos podrán encontrarse con la eficiencia en el manejo de sus recursos. No es en vano que se está trabajando en más y mejores maneras de comercialización y exportación de productos de este sector en la gran mayoría de países a nivel mundial. Por ello, las instituciones de educación superior deben unir esfuerzos con el fin de desarrollar, desde las singularidades de cada región, aportes que confluyan en mejoras en la manera en que se producen y controlan los procesos de los cultivos en diferentes sectores del entorno nacional. La identificación temprana de anomalías en las plantas de lulo es fundamental para prevenir la propagación de enfermedades y asegurar la calidad de la producción. En este trabajo, se utilizó el aprendizaje automático (Machine Learning) para desarrollar un sistema capaz de detectar anomalías en imágenes de plantas de lulo. Para ello, se entrenó un modelo de redes neuronales convolucionales utilizando una base de datos de imágenes etiquetadas como sanas o enfermas. Los resultados obtenidos demuestran la efectividad del sistema para detectar anomalías en las imágenes de las plantas de lulo, con una precisión de hasta el 95%.

Sistema de monitoreo para cuerpos de agua en la ciudad de Cartagena basado en internet de las cosas

Amaury Cabarcas Álvarez — 2023-09-11

La contaminación de los cuerpos de agua es una de las principales amenazas en los últimos tiempos. El uso de agua contaminada puede causar diversas enfermedades a humanos y animales, lo que a su vez afecta los diferentes ecosistemas. Si la contaminación del agua se detecta en una etapa temprana, se pueden tomar las medidas adecuadas que busquen evitar mayores dificultades. En el departamento de Bolívar y en especial en Cartagena, la medición de la calidad del agua se lleva a cabo únicamente en laboratorios de investigación en tiempos periódicos muy amplios, donde los datos se procesan en tiempo no real a través de la toma de muestras in-situ durante varias fases. Esta técnica requiere del personal que tome las muestras y toma tiempo de análisis en el laboratorio y es posible que al obtener el resultado la calidad del agua haya variado. Dado lo anterior existe la necesidad apremiante de comprender el alcance del problema de la contaminación del agua, a partir de su control y monitoreo que conlleven a la toma de medidas necesarias que garanticen la calidad y estabilidad de los ecosistemas acuáticos, en pro de contribuir al desarrollo científico regional y nacional. Las soluciones inteligentes para monitorear la contaminación del agua son cada vez más frecuentes e importantes en estos días y actualmente se disponen de sistemas con innovación en sensores, comunicación y tecnología basada en Internet de las Cosas (IoT). En este trabajo, se presentan los avances en la construcción de un sistema de monitoreo inteligente de bajo costo, rentable y eficiente para medir la calidad en cuerpos de agua en la ciudad de Cartagena basado en IoT. Este sistema monitorea diversos parámetros de calidad ininterrumpidamente y cuenta con componentes electrónicos para la medición de variables fisicoquímicas (Temperatura superficial (ST), pH, turbidez, conductividad, oxígeno disuelto (OD) y sólidos suspendidos totales (TDS)). El sistema permite determinar la calidad del agua y en tiempo real instaurándose como una herramienta que ayude en la toma de medidas de conservación y protección del recurso hídrico y que permita determinar su adecuado uso el consumo de agua en actividades para el sector agropecuario (riego agrícola y consumo de agua para animales), entre otros. El sistema dispone de una red inalámbrica de nodos sensores, cada nodo corresponde a una boya flotable, con baterías y un panel solar. Cada boya incluye además de los sensores, un microcontrolador para el procesamiento de los datos y para la comunicación y el envío de la información. Este trabajo presenta un sistema de monitoreo de agua de bajo costo y accesible, por lo anterior el sistema propuesto ayudará inmensamente a los entes de control locales como EPA o CARDIQUE en la toma de decisiones y para definir planes que ayuden a evitar la contaminación del agua.

Estandarización de un protocolo de bioimpresión 3D para la construcción de andamios con un potencial uso en ingeniería de tejidos

Jenniffer Alejandra Castellanos Garzón — 2023-09-11

En la actualidad, la medicina está siendo complementada y fortalecida con los avances en desarrollo de biomateriales y técnicas como la bioimpresión 3D para la producción de andamios y estructuras orientadas a la reparación, la regeneración o reemplazo de tejidos dañados, afectados por alguna patología o trauma, como también en la prueba de fármacos y la entrega controlada de sustancias utilizadas en el tratamiento de enfermedades, dando paso a la investigación en ingeniería de tejidos, que se define como la ciencia del diseño y fabricación de nuevos tejidos, siendo un campo multidisciplinar que requiere de los aportes de la biología para el cultivo celular, de la ingeniería de materiales y la química para el desarrollo de estructuras 3D denominadas andamios y de profesionales de la salud para su implementación en medicina regenerativa. En este sentido, la Unidad Central del Valle del Cauca incentivando la vocación científica de los estudiantes del programa de ingeniería biomédica, adquirió el equipo de bioimpresión 3D REGEMAT3D R4L que cuenta con una tecnología que ha sido optimizada para imprimir distintos tipos de tejidos como cartílago, piel, hueso y para trabajar con distintos tipos de biomateriales, colágenos, nanocelulosas, termoplásticos. Para potencializar el uso del equipo, la Universidad Central del Valle (UCEVA) ha conformado un equipo de trabajo colaborativo con otras Instituciones de educación superior de la región. Por lo anterior, el primer objetivo de esta alianza fue estandarizar un protocolo de bioimpresión 3D para la construcción de andamios con un potencial uso en ingeniería de tejidos, para ello se utilizó policaprolactona (PCL), filamento de ácido poliláctico (PLA), filamento flexible y diferentes biotintas. Se estableció la configuración de software y hardware para estos materiales, para el modelado por deposición fundida (FDM) que permite modelar el andamios para conseguir estructuras externas complejas y una geometría interna mallada, la tecnología de llenado individual de poros (IPF) permitió seleccionar capas específicas sobre las que inyectar células en los poros seleccionados, permitiéndonos además la inyección de cantidades controladas e incluso diferentes en cada capa y la tecnología IVF desarrollada exclusivamente por Regemat 3D, que permitió una inyección completa de la biotita, garantizando el llenado de todas las capas de los andamios, estos avances se consideran un paso más en su aplicación en ingeniería tisular con aportes en ortopedia y otorrinolaringología.

Sensores moleculares con respuesta fluorescente para detección de metales pesados en matrices ambientales

Yulieth Reyes — 2023-09-11

Los sensores moleculares también llamados quimiosensores son unidades moleculares que se componen de un elemento de reconocimiento (molécula), un elemento de señalización y un espaciador para emitir una respuesta analítica. Son de gran interés para la detección de diferentes contaminantes entre ellos metales pesados porque son altamente sensibles a bajas concentraciones del analito de interés, son de bajo costo y brindan respuesta en tiempo real permitiendo la detección In situ, mediante la variación de la intensidad de fluorescencia o la variación de la longitud de onda fluorescente.

En este trabajo se presenta una revisión bibliográfica de sensores colorimétricos con respuesta fluorescente para detección de metales pesados en matrices ambientales específicamente en plantas. La propuesta y desarrollo de sensores moleculares basados en fluorescencia es de gran importancia para tareas de detección In situ de metales pesados en aguas de riego con fines de consumo humano. Por otro lado, se resalta la necesidad de implementar herramientas computacionales que permitan establecer parámetros de configuración para el diseño de sensores moleculares basados en fluorescencia y colorimetría.

Proyecto de investigación en el entorno educativo, del uso de drones para agricultura de precisión, en fotogrametría, riego y fumigación en Colombia

María Ximena Reyes Ortiz — 2023-09-11

El siguiente trabajo presenta la investigación aplicada de sistemas de aeronaves no tripuladas, desarrollada en la especialización de sistemas de aeronaves no tripuladas, analizando las tecnologías, drones, realizando una metodología de selección y sus usos para suplir las necesidades que se requieran en agricultura.

El alcance de este trabajo lo lleva a un paso a paso de selección de drones para la agricultura de precisión, basados en los conocimientos logrados durante el curso de la especialización, enfocando en proyectos de educación y convenios logrados durante la investigación en drones para fotogrametría, agrimensura, drones para riego y fumigación de cultivos.

Dentro de la investigación se muestra 3 salidas de campo en la región de Funza, Siberia, Guausa, Cundinamarca, y Yopal, Casanare. Salidas que permiten ver la perspectiva del trabajador que siembra, riega, fumiga, y cosecha su cultivo. Esto e permite ver las tradiciones de los cultivadores de la tierra y como apropiar estos conocimientos para apoyar su trabajo diario desde el desarrollo de esta tecnología de drones para hacer un mejor uso del suelo, el agua y aire, que son los 3 principales recursos usados y que se deben proteger, es necesario hacer un uso consciente de los fertilizantes, plaguicidas, pesticidas y demás químicos que son dañinos a largo plazo para la salud del trabajador que labra la tierra, para el medio ambiente y los seres vivos que allí habitan.

Determinación técnico-económica de sistemas solares fotovoltaicos en conjuntos residenciales. Caso de estudio Solera PH Madrid Cundinamarca

Luz Aida Castiblanco Forero — 2023-09-11

El presente artículo muestra una metodología para diseñar sistemas solares fotovoltaicos en conjuntos residenciales, aprovechando los espacios de las cubiertas de estos, con el fin de autogeneradores de la demanda energética de las zonas comunes ya sea parcial o totalmente. Para lo cual se desarrolla una metodología dividida en cinco fases que incluyen desde la determinación de la demanda de la energía actual de la copropiedad, la valoración energética solar del sector, la comparación de estos dos datos, la determinación preliminar de equipos ajustados a la demanda a suplir, la disponibilidad de espacios en la cubiertas para su instalación, determinación del porcentaje de la demanda a cubrir, considerando aspectos como la generación de picos de potencia los cuales se recomienda excluir del sistema, para darle mayor estabilidad al mismo. Posteriormente se requiere de diseño de detalle y se concluye con la evaluación técnico-económica del sistema solar determinar su viabilidad económica.

WASTE-C para trazabilidad de residuos sólidos y su caracterización

Jorge Mario Gaviria Hincapié — 2023-09-11

El creciente aumento en la generación de residuos sólidos con lleva a efectuar estudios de diferente índole para un adecuado sistema de gestión de cada uno de ellos. Los desechos sólidos se han incrementado, y un alto porcentaje de ellos no son aprovechados, y terminan en el mejor de los casos en rellenos sanitarios. Por ello el propósito de este estudio es mostrar los resultados obtenidos, en particular el desarrollo del software WASTE-C en el Valle de Aburrá que contribuya a la planificación y gestión en general de los mismos en los diferentes municipios. El sistema para determinar la muestra y trazabilidad con código de barras contribuye a la gestión de los residuos para una efectiva disminución en la contaminación producida por este tipo de productos, porque además de su caracterización, puede mejorar el aprovechamiento de estos productos y una adecuada disposición final. La usabilidad del programa WASTE-C se evalúa con el modelo SQUARE. A través de una revisión de referencias se identifican los requisitos funcionales para posteriormente presentar un modelo de ingeniería de software a través de UML. Las características de usabilidad también se describen en el modelo de medición de la calidad del software. Se describen las evaluaciones realizadas para la aplicación del software. Se considera que este producto contribuye a la gestión de residuos sólidos al permitir el cálculo de tamaños de muestra para la caracterización en el proceso de cuarteo de residuos sólidos, brindando un insumo para la elaboración de planes de gestión de residuos sólidos en Colombia. Se identifican características que hacen usable el software, como la facilidad de uso de las funcionalidades, la sencillez de la información desplegada, el uso de íconos gráficos, apoyo alternativo para la comprensión a través de recursos como el uso de códigos de barras, entre otros.

Hacia la formación de ingenieros para la industria 5.0: desafíos y oportunidades

Andrés Felipe Velásquez Hernández — 2023-09-11

La Industria 5.0 se caracteriza por la convergencia de la tecnología y la automatización, lo que significa una nueva etapa en la producción industrial en la que la comunicación y la coordinación entre humanos y máquinas son clave. Este cambio en el paradigma de producción ha generado una necesidad urgente de profesionales capacitados y especializados en los nuevos avances tecnológicos. Es por ello que el presente proyecto de investigación se llevó a cabo con el propósito de Investigar y analizar la formación de ingenieros para la industria 5.0 para identificar los desafíos y oportunidades presentes en el actual contexto tecnológico y económico, todo esto con el objetivo de Proporcionar recomendaciones para mejorar la formación de ingenieros para la industria 5.0, teniendo en cuenta las tendencias y desafíos actuales.

Esto será realizado a través de una investigación de tipo descriptiva desde una perspectiva de formación educativa y pedagógica profesional con base a la información recolectada de los requerimientos del mercado laboral de las industrias 5.0 a su vez que tendrá como objeto de estudio el contexto de la formación de estudiantes de ingeniería para la Industria, puesto que es un desafío importante que debe ser abordado por las instituciones educación superior y las empresas y los elementos que conforman a estas, puesto que se estudiarán; la formación de ingenieros; la integración de habilidades técnicas y conocimientos en tecnología de la información, la automatización y la robótica, pero también habilidades sociales y de liderazgo.

Se utilizaron diversas herramientas de investigación en este estudio, las cuales son, la búsqueda de información, exámenes diagnósticos, encuestas a estudiantes y profesores, entrevistas a expertos y análisis documental de literatura especializada. Estas herramientas permitieron recopilar información sobre las habilidades y competencias que se requieren para los ingenieros en la industria 5.0 y las tendencias emergentes. Además, se analizó la literatura existente sobre el tema para complementar los hallazgos.

Con la realización de este proyecto y tras analizar las tendencias actuales de la industria 5.0 y las necesidades del mercado laboral, se espera poder proporcionar recomendaciones efectivas para mejorar la formación de ingeniería. Esto permitirá que los futuros ingenieros estén mejor preparados para enfrentar los desafíos y oportunidades que se presentan en este sector en constante evolución. Es fundamental que la formación sea actualizada y esté a la vanguardia de las nuevas tecnologías y metodologías para así formar profesionales altamente capacitados y competitivos.

Impacto de un modelo de economía circular para los sistemas empresariales de la región del Quindío

Luz Marina Patiño Nieto — 2023-09-11

En este proyecto se plantea un modelo de economía circular para los sistemas empresariales de la región, clasificadas según los sectores económicos y la relación directa con los elementos y características de la administración de operaciones de las organizaciones. Es de alta importancia posicionar el desarrollo sostenible centrado en el análisis para la minimización del uso inadecuado de los recursos y por consiguiente la búsqueda en el aprovechamiento de los recursos del modelo de producción. Por consiguiente, de esta forma se fomenta el desarrollo, productividad y visibilidad del uso adecuado de los recursos en los procesos y procedimientos de productos y servicios en los sistemas empresariales de la región cafetera de Colombia. Los resultados de este trabajo serán una propuesta de solución para el posicionamiento y reflexión del uso y vida útil de los productos y servicios de las empresas de diferentes sectores productivos del departamento del Quindío.

El presente trabajo es la evidencia o resultado del proceso de formación de educación de ingeniería en un modelo dual aplicado a empresas de la región del eje cafetero. El motivo para la aplicación, los conceptos y metodologías en la fase productiva sobre economía circular y los conceptos de las asignaturas núcleo permitió también la identificación de falencias de educación ambiental desde el posicionamiento de la cadena productiva.

Para el desarrollo del proyecto se formularon una serie de actividades de acuerdo con los objetivos propuestos, teniendo en cuenta el motivo para la selección de este y los beneficios esperados para las empresas de diferentes sectores productivos que se interesan en la economía circular, el documento contempla el desglose de las actividades desarrolladas en tres sectores de producción de la región del Quindío.

Caracterización fisicoquímica del aceite de cacao extraído a diferentes temperaturas de prensado. Resultados preliminares

Natalia Andrea Granada Cano — 2023-09-11

El aceite es uno de los principales productos obtenidos a partir del procesamiento de los granos de cacao y su calidad es crucial para el uso óptimo del mismo en una amplia variedad de productos de la industria alimentaria, cosmética y farmacéutica. Las características fisicoquímicas del aceite de cacao pueden llegar a definir su utilidad, ya que estas determinan su función tecnológica, variabilidad termomecánica y provee información sobre la vida útil y el almacenamiento. La tostión y la temperatura de prensado son dos factores importantes que influyen en las propiedades fisicoquímicas del aceite de cacao. Durante la tostión, se producen reacciones químicas que afectan su composición. Debido a lo anterior, está investigación tuvo como objetivo caracterizar el aceite de cacao obtenido a condiciones estandarizadas de tostión, evaluando las variaciones de dichas propiedades a diferentes temperaturas de prensado. Para lo que se miden distintos parámetros que describen mejor el comportamiento de grasas y aceites, tales como acidez, índice de refracción y saponificación, dienos conjugados e índice de peróxidos. Se relacionan los datos obtenidos en búsqueda de una tendencia que converja en todas las determinaciones, evidenciando variaciones marcadas en todas las fisicoquímicas con respecto a la temperatura de prensado. El conocimiento de las propiedades del aceite de cacao, nos permite concluir cuáles son las mejores condiciones de prensado en relación con la tostión de mayor rendimiento para un aceite con características sobresalientes.

Estrategias de consumo local en la plaza de mercado para la transformación del territorio de Urrao Antioquia

María José Mejía Londoño — 2023-09-11

Urrao es un municipio ubicado en el Suroeste Antioqueño que se destaca por su gran variedad de pisos térmicos y tierras fértiles, lo que le permite cultivar diversos tipos de alimentos y ser una despensa agrícola autosuficiente. Además, su estratégica ubicación geográfica lo convierte en un importante centro de comercialización de productos, gracias a su cercanía con diferentes municipios como Betulia, Anzá, Caicedo, Vigía del Fuerte, Abriaquí y Frontino (en Antioquia) e incluso el departamento del Chocó. En la actualidad, Urrao cuenta con una Plaza de Mercado que ha enfrentado dificultades económicas dado que muchos de los productos ofertados no alcanzan a satisfacer la demanda de la población (Rueda & Rojas, 2020), lo que afecta directamente a los agentes involucrados en la economía local. Al respecto, Prieto & Chinchilla (2018) señalan que "Los mercados son aliados importantes en la creación de empleo primario en sinergia con las empresas. Su importancia radica en su capacidad para estimular la actividad económica y prestar servicios". Además, en Urrao, la Plaza de Mercado es el principal centro de recopilación y distribución de productos en la comunidad, y, por lo tanto, es parte de sus latentes responsabilidades, garantizar la seguridad alimentaria de la población.

En el municipio de Urrao, los procesos de Desarrollo Económico Local (DEL) suelen ser complejos debido a la multiplicidad de factores que los afectan. De hecho, según Rojas et al., (2017), estos procesos obedecen a diferentes causas dependiendo de la región que se analice, por lo que necesario tener en cuenta sus particularidades culturales y sociales, las costumbres y la cultura local. Además, no solo deben ser considerados los indicadores económicos, sino también las características de los agentes del mercado y la forma en que se relacionan dentro del territorio (Rojas, 2018). Por ende, se implementó un estudio de mercado con el fin de conocer e identificar dichas características y comportamientos, de manera que se puedan definir las estrategias que mejor se adaptan a la población en cuestión y se garantice el éxito de la promoción del consumo local en dicho municipio. Así las cosas, al fomentar estrategias para la producción y el consumo de alimentos locales, se pueden generar oportunidades económicas para los productores y comerciantes, así como para otros actores de la cadena productiva de la Plaza de Mercado, lo que indudablemente aporta a su transformación territorial vía desarrollo económico, debido a que contribuye a mejorar la estabilidad y calidad de vida de los habitantes de dicha municipialidad.

¿Cómo incluir al campo colombiano en la transición energética?

Nicolás David Serrano Güiza — 2023-09-11

La transición energética es importante, ya que permite realizar un proceso de cambio de producción de un tipo de energía a otro. A nivel de mundial se está llevando a cabo esta transformación para poder impactar en un proceso clave para lograr un futuro sostenible y combatir el cambio climático, además el campo colombiano puede desempeñar un papel crucial en esta evolución. La tecnología puede ser un impulsor para este tipo de procesos en el sector rural del país y punto estratégico para la economía de este, sin embargo, gran parte de las zonas carecen de información o las herramientas para poder realizar el cambio.

En la actualidad, es esencial incluir al campo colombiano en la transición energética y para llevar a cabo esta idea es necesario clasificar los tipos tecnologías de acuerdo con la situación socioeconómica y geográfica de cada propiedad rural. Es fundamental para el sector, ya que contribuye a la reducción de la contaminación del planeta y combate el cambio climático. Además, ayuda a la conservación del medio ambiente y reduce los costos de los diferentes procesos de producción agrícola y los costos de vida de los hogares en el campo, lo que permite una mayor productividad y competitividad en el campo, generando nuevas oportunidades de empleo y desarrollo en el país. A través de la implementación de las tecnologías en el campo para la producción de energías renovables como lo son hidráulica, eólica, biomasa, geotérmica y solar.

Para incluir al campo en la transición hay que tener en cuenta los diferentes factores para poder implementar las tecnologías que serán viables según el sector y sus condiciones; en primer lugar para sitios con acceso a fuentes hídricas se podrán implementar generadores de energía hidráulica con diferentes modelos dependiendo del caudal y el acceso, en segundo lugar en espacios con alto flujo de aire se pueden implementar los generadores eólicos con flujo constante, en tercer lugar la biomasa se puede aprovechar con la implementación de las plantas que producen electricidad por medio de la combustión de desechos orgánicos y la producción de biogás, por cuarto lugar se podrán desarrollar paneles solares y cocinas solares en todas las regiones, pero en particular áreas de clima soleado; Estas propuestas varían el tamaño dependiendo del presupuesto de la propiedad rural para su adquisición y la viabilidad de su implementación, para finalizar, la energía geotérmica es funcional en todas las zonas, pero demanda un costo de inversión que solo los sectores rurales con mayor presupuesto pueden adquirir este tipo de tecnología para su instalación.

Software libre para la optimización de sistemas de iluminación

Luisa Fernanda Revelo Obando — 2023-09-11

El sistema de iluminación es uno de los factores clave para el diseño arquitectónico y constructivo de las edificaciones. En ocasiones, la disposición de la iluminación en espacios ha sido ineficiente desde la fase de diseño, en tanto que, los entornos de vida de las personas se han visto afectados, entre los que se destaca los determinantes sociales de la salud (DSS). Lo anterior refleja la necesidad de revolucionar y modificar los parámetros de diseño mediante el uso de softwares libres como DiaLUX. Esta herramienta puede usarse desde un equipo móvil y computador, y por su versatilidad, permite crear escenas de iluminación únicas y atmósferas especiales adaptadas a las necesidades de las personas y a las normatividades vigentes a nivel local y global.

El objetivo del presente artículo es presentar las diferentes ventajas que ofrece el software respecto a su uso en la disposición de sistemas de iluminación que cumplan con la normativa vigente en Colombia.

El desarrollo de la investigación inició con una consulta exploratoria de los reglamentos técnicos y resoluciones que regulan la disposición y los parámetros de diseño de iluminación en Colombia, así como la consulta sobre el uso del software. Teniendo las herramientas teóricas, se realizó el acercamiento a la interfaz del software, mediante el diseño y ambientación de un espacio de oficina. La interfaz de DiaLUX resultó muy amigable e intuitiva y facilitó recrear escenas de iluminación y atmósferas únicas.

Como resultado, esta versión gratuita, multidioma, con una librería (LUMSEARCH) y diferentes catálogos en línea, permitió trabajar con productos de última generación en las simulaciones de iluminación del espacio seleccionado. Además, el correcto diseño de los sistemas de iluminación mediante este software posibilitó la modelación de condiciones adecuadas para el bienestar de los usuarios de la oficina. Finalmente, este tipo de estudios puede replicarse en edificaciones de mayor magnitud.

Relación de las características de calidad del aceite de café con la extracción mecánica a diferentes grados de tostión

Adolfo Camargo Blanco — 2023-09-11

La producción de café en todo el mundo ha aumentado significativamente en la última década y con esto han surgido diferentes maneras para consumir y procesar los granos de café. Una de las formas alternativas para diversificar su uso es mediante la extracción de aceite, los cuales presentan un gran aporte por su alto contenido en antioxidantes los cuales no son aprovechados en una taza de café. Comercialmente por causa de la fuerte demanda de aceites por parte de la industria de cosméticos y alimentaria, los extractos de aceite de café son un producto apetecido por sus propiedades, las cuales se relacionan con el método y condiciones de extracción, costo productivo y calidad final del aceite, entre otras.

En la actualidad se conocen varios métodos para extraer aceites; entre los más usados están la extracción por fluido supercríticos, Soxhlet y extrusión mecánica. El prensado mecánico es una de las técnicas más utilizadas para obtener aceites de grado alimenticio debido a que no requiere el uso de solventes que pueden generar contaminantes ambientales perjudiciales para la salud humana. En la presente investigación se analiza esta técnica de extracción de aceite con criterios como rendimiento, valor nutricional del aceite obtenido, la conservación de los compuestos activos y costos operativos. La metodología se enfoca en cuatro fases: caracterización del grano de café, preparación de la muestra para extracción, extracción por extrusión y análisis del aceite extraído.

Los resultados preliminares indicaron que el rendimiento se ve directamente relacionado con el grado de tostión alta, la conservación de compuestos activos y costos operativos son afectados a tostiones bajas. No obstante, se determinaron las condiciones apropiadas del proceso de extracción de aceite de café relacionándolos a través de un método analítico.

En el presente estudio se pudieron determinaron algunas características fisicoquímicas del aceite de café obtenido mediante extracción mecánica estas fueron: el índice de refracción el cual varió entre 1,46 y 1,49, la densidad calculada a 20°C que estuvo entre 0.90g/L y 1.00g/L y la viscosidad con un valor menor que 3.00 en unidades de cP. Estas características se relacionan con el grado de pureza y calidad con lo cual se pudo asegurar que el aceite mantuvo la apariencia y estado físico químico cómo aceite claro y líquido viscoso durante un tiempo máximo de 32 días y bajo circunstancias favorables de almacenamiento.

Estrategias de transformación de las redes académicas colaborativas de ingeniería dentro del capítulo estudiantil ACOFI

Santiago Herrera Londoño — 2023-09-11

El objetivo del presente documento es el de evidenciar la trayectoria de acuerdo con el regreso a la presencialidad del capítulo estudiantil, mostrando las diferentes actividades y metodologías de trabajo que se desarrollaron durante el año 2022 en el capítulo estudiantil ACOFI. Estas fueron planeadas y ejecutadas de forma voluntaria y buscaron ser ligadas al contexto social académico de los jóvenes estudiantes de las instituciones de educación superior en el campo de la ingeniería, en todo el país.

En primer lugar, el capítulo estudiantil ACOFI realizó talleres para conocer habilidades que permitan la transferencia de conocimientos y desarrollo de capacidades profesionales. Destacaron dos actividades en el marco del EIEI 2022 y actividades complementarias para una mayor interacción entre la comunidad académica, tras el impacto de la pandemia de COVID-19 en los últimos años. Se llevó a cabo una yincana llamada "La ingeniería a través de la historia de Cartagena de Indias" durante el Foro Colombiano de Estudiantes de Ingeniería (FCEI), con el objetivo de demostrar habilidades físicas y cognitivas en diferentes estaciones distribuidas por la ciudad. Además, los estudiantes de ingeniería pueden enfocar sus habilidades en ambientes con necesidades específicas en diferentes regiones de Colombia antes de su logro profesional. Por lo tanto, se creó una serie de tres talleres presenciales basados en el potencial de las TIC para fomentar el desarrollo de habilidades específicas en los estudiantes y prepararlos para enfrentar desafíos en ambientes productivos. Se realizaron talleres en diferentes Instituciones de Educación Superior (UIS) para abordar perspectivas en la generación de soluciones a problemáticas reales en Colombia. Aunque se dirigieron a estudiantes de ingeniería, buscaban ser de interés general para mejorar los programas profesionales del país y demostrar la integración de la ingeniería con otras carreras. Durante el FCEI 2022, también se llevó a cabo el Concurso 3MT para desafiar a los estudiantes a comunicar estrategias de manera efectiva. Esto demostró el conocimiento adquirido durante su formación.

Las actividades buscaban aportar a la vida académica de los estudiantes de ingeniería en Colombia, fomentando habilidades blandas, uso de TIC, pensamiento crítico e interdisciplinariedad. Estos logros pueden ser un potencial para el desarrollo de un "segundo cerebro" que permita explorar de manera consistente las posibilidades en el campo profesional.

En síntesis, este trabajo se centra en la formación de ingeniería fuera del aula, tendencias y nuevas habilidades en networking para transformar el capítulo estudiantil ACOFI. Las estrategias buscan construir escenarios que fortalezcan el tejido social en el contexto postpandemia de Colombia. Se trata de contribuir a la construcción de nuevas posibilidades y la transformación de actividades que puedan resolver problemáticas actuales en el territorio colombiano. Estas propuestas voluntarias lograron ser una continuación del trabajo realizado y enfocado para diferentes contextos y realidades en el país, mostrando la unión entre ingeniería y el uso de nuevas tecnologías en pro del avance tecnológico que conlleve a un mundo globalizado y guiado por buenas prácticas y estrategias en la enseñanza continua.

Impacto de actividades extracurriculares con grupos estudiantiles que fortalecen las habilidades blandas en los estudiantes de ingeniería

Paula Constanza Flórez Velásquez — 2023-09-11

Actualmente, el mercado está demandando para nuevos profesionales del campo ingenieril habilidades que van más allá del conocimiento técnico, como lo son, la capacidad de trabajar en equipo, análisis de información, resolución de problemas, liderazgo y experticia para la toma de decisiones, expresión verbal y asertiva, capacidad de gestionar proyectos con impacto en la sociedad, entre otras. Por lo anterior se requiere capacitar desde la academia a profesionales multidisciplinariamente, esto con ayuda de diferentes espacios participativos como las redes académicas, participación que es relevante para las compañías al momento de contratar nuevos colaboradores, por lo que se hace necesario aplicar conocimientos adicionales, y de manera primordial el desarrollo de habilidades blandas (Soft Skills). Para ello se debe trabajar con los estudiantes de manera empática, con el fin de involucrarlos en procesos que mejoren su aprendizaje y a su vez, fortalezcan la capacidad de automatizar actividades.

La universidad, tradicionalmente, ofrece mayor relevancia a los conocimientos y saberes, mientras que las habilidades, los valores, actitudes y aptitudes aparecen en forma secundaria y a veces marginal. No obstante, en el entorno laboral, el desempeño profesional pareciera ser lo contrario: las habilidades y la experiencia junto a los valores y las actitudes juegan un papel mayor o igual que los conocimientos mismos. De ahí que el concepto de competencias como desempeños donde se combinan el saber, el ser y el hacer haya tenido una acogida generalizada.

Los grupos estudiantiles, surgen a partir de la iniciativa de organizaciones nacionales e internacionales, que tienen como objetivo fomentar la capacitación integral de Ingenieros a nivel mundial. El Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos, IEEE, enfocado en fomentar la innovación tecnológica y la excelencia en beneficio de la humanidad. El Instituto de Ingenieros Industriales y de Sistemas, IISE, orientado en la realización de proyectos con base en la profesionalización y el sentido de pertenencia industrial. Por otro lado, se cuenta con, ACOFI, organización de la cual hacen parte Instituciones de Educación Superior que promueven el mejoramiento de la calidad de actividades de docencia, investigación, innovación, desarrollo tecnológico y extensión de la ingeniería en Colombia.

Biorrefinería a partir de los residuos agroindustriales del plátano: Un acercamiento a la economía circular en el departamento de Santander

Nelfa Patricia Díaz Prada — 2023-09-11

La agroindustria del plátano genera toneladas de residuos orgánicos debido a que es una planta de una sola cosecha donde actualmente solo el fruto es comercialmente aprovechable y representa solo del 10% al 20% de la biomasa total generada y el resto corresponde a la cáscara, el tallo, raíces, raquis, hojas y demás partes que son desechadas y se caracterizan por su elevado contenido en polímeros naturales o biopolímeros tales como celulosa, hemicelulosa, y lignina los cuales presentan elevadas tasas de humedad lo que conlleva a la generación de alta biodegradabilidad y biocompatibilidad.

El uso de biopolímeros obtenidos de fuentes renovables y naturales en el desarrollo de nuevas tecnologías ha mostrado un crecimiento acelerado en los últimos diez años, debido a que es una estrategia sostenible de aprovechamiento de los subproductos de la actividad agrícola como materia prima para la obtención de polímeros naturales, con el fin de minimizar el impacto ambiental causado por la acumulación de estos residuos y su vez generar un valor agregado a estos residuos orgánicos. Por lo anterior, en esta investigación se propone desarrollar una estrategia de valorización de los residuos del plátano para la elaboración de empaques biodegradables utilizando estos residuos agroindustriales con el fin de disminuir la huella de carbono, aplicando los principios de la biorrefinería, destacando su uso en la fabricación de biopelículas con propiedades de barrera mejoradas.

El procedimiento iniciará con la recolección de la biomasa para realizar el acondicionamiento de la muestra y la caracterización, posteriormente se plantearán las formulaciones de biomateriales para ser empleados como materia prima para la elaboración de empaques funcionales y finalmente realizar el análisis de resultados.

El impacto que se busca con esta propuesta es plantear alternativas sostenibles para disminuir el uso de empaques de dura degradabilidad y compostaje, generando valor agregado con un residuo actualmente contaminante proveniente de la agroindustria del plátano contribuyendo al mejoramiento del medio ambiente desde la perspectiva que brinda la economía circular en la región santandereana.

Regiones potenciales para el aprovechamiento de fibras naturales en materiales de construcción

Yulieth Manuela Delgado Zambrano — 2023-09-11

El uso de fibras naturales como refuerzo en materiales de construcción específicamente como reemplazo de las fibras sintéticas en el concreto reforzado, ha venido aumentando en los últimos años debido a sus beneficios mecánicos, económicos y ambientales, abriendo un nuevo campo de investigación en la industria. Además de estos beneficios, estas fibras son biodegradables, abundantes y pueden clasificarse como residuos orgánicos de origen industrial.

Tal es el caso de determinados sectores industriales de Colombia cuya oferta de fibras de plátano, piña, coco, aserrín y fique está disponible. Particularmente, la producción de plátano y piña se concentra en las regiones Caribe, Pacífica y Andina de Colombia, mientras que la producción de coco se lleva a cabo a gran escala en el Pacífico y Caribe Colombiano. Así mismo, la madera que se trabaja en casi todas las regiones de Colombia tiene gran potencial forestal a pesar de que se estima que alrededor del 40% de su aprovechamiento es ilegal. Se destaca la producción de madera en Cundinamarca y Antioquia. En cuanto a la fibra del fique, planta nativa de este país, se produce en la mayoría de las regiones del país concentrándose en mayor porcentaje en Cauca, Nariño, Santander y Antioquia.

En este estudio se resaltan los usos de fibras naturales en el reforzamiento de morteros y concretos, así como en los bloques de mortero reforzado diseñados para soportar eventos sísmicos sin afectar las estructuras.

Este estudio confirma que las fibras naturales que son consideradas un desecho en Colombia son muy abundantes y se pueden aprovechar en la industria de la construcción, impulsando no solo la investigación de esta materia prima, sino también la economía de los lugares que son mayormente productores de las fibras naturales utilizables constructivamente, esto implica no solo una nueva perspectiva de reutilización de estas fibras, sino también una posibilidad de crear nuevos mercados, que impulsen la sostenibilidad, ayudando a minimizar el impacto ambiental que podrían generar estos desechos, aprovechando sus propiedades e impulsando la generación de empleo.

Espectroscopía de impedancia eléctrica y dieléctrica aplicada en el control de calidad de aceites minerales. Revisión del estado del arte

Johana Velásquez Castro — 2023-09-11

La espectroscopía de impedancia es una técnica que junto a la espectroscopía dieléctrica, facilitan una caracterización rápida y no destructiva de materiales biológicos, minerales y bioquímicos. El aceite mineral orgánico e inorgánico se obtiene como un subproducto del procesamiento del petróleo crudo y es un ingrediente común en muchos productos cosméticos y normalmente usado como lubricante y aceite aislante. En el presente trabajo se realiza una exhaustiva revisión de la literatura sobre el uso de la espectroscopía de impedancia eléctrica y dieléctrica aplicada en el control de calidad de aceites minerales dado que es una técnica rápida y económica, además, es posible el uso de sensores de impedancia en los sitios de producción de aceite, donde, sería deseable conocer las principales características para una correcta clasificación del producto. Debido a lo anterior, la presente revisión tuvo como objetivo recopilar información científica publicada entre 1992 y 2022, que describe el uso de las técnicas de espectroscopia de impedancia eléctrica y dieléctrica en el control de calidad de los aceites minerales. En la revision se encontró el 40% de artículos con un enfoque respecto a la determinación de nuevas aplicaciones, un 41% respecto a la determinación de componentes y un 20% de la estabilidad del aceite, teniendo en cuenta que las propiedades eléctricas y la estabilidad térmica de los materiales aislantes están estrechamente relacionadas y las propiedades eléctricas se deterioran a medida que disminuye la estabilidad térmica del material, en diversos estudios se demostró que a medida que el aceite mineral se degrada, la conductividad aumenta debido al aumento en la concentración de especies conductoras tales como ácido nítrico (productos derivados de la oxidación) y contaminantes (por ejemplo, desgaste metálico partículas, agua). Los resultados sugieren que la medición en línea de la acidez del aceite es un importante factor de control de la calidad que podría realizarse en los motores de combustión, como complemento de los métodos convencionales de control del estado del aceite (por ejemplo, control del nivel y la presión del aceite). En resumen, propiedades eléctricas tales como permitividad, impedancia y conductividad proporcionan un medio prometedor para evaluar la calidad de estos aceites.

Guía de intervención a viviendas vulnerables ubicadas en la ciudad de Medellín

Hampdent Ulrick Huffington Martínez — 2023-09-11

En el presente trabajo se desarrolla una guía técnica para intervenir viviendas previamente diagnosticadas con vulnerabilidad estructural alta o con un alto riesgo de colapso ante un evento sísmico. El objetivo principal de la guía es presentar una serie de pasos a tener en cuenta antes de diagnosticar una intervención, desde la primera visita al sitio hasta determinar las lesiones, verificar la causa del daño por medio de ensayos y determinar la posible solución.

Con esta guía se aporta al gremio de la ingeniería civil, un documento que sirve de apoyo para identificar las viviendas que requieran intervención para mejorar su comportamiento estructural, convirtiéndose en una respuesta rápida y eficaz para una pronta rehabilitación y retorno a su funcionalidad.

Dentro de la investigación, se tuvieron en cuenta un total de 48 lesiones que se pueden presentar en viviendas dependiendo del tipo de material constructivo utilizado. El 60% de estas lesiones se presenta en construcciones de mampostería y el 40% restante en concreto.

Teniendo en cuenta lo anterior, y los datos estadísticos presentados en las investigaciones desarrolladas por el Sistema de Alerta Temprana del Valle de Aburrá (SIATA) para la ciudad de Medellín, el 56,76% de las viviendas están construidas en Mampostería, el 41,81% en concreto reforzado y un 1,43% en otro tipo de material constructivo. Dentro de ese 56,76% de viviendas en mampostería, existen un 80% de viviendas las cuales fueron construidas en mampostería no reforzada. Se podría concluir que, de acuerdo a la cantidad de lesiones obtenidas, dependiendo el tipo de material constructivo (mampostería o concreto), se logra validar que el mayor número de lesiones se encuentran en la mampostería y para ello, resulta factible la aplicación de la guía de intervención propuesta, lo cual en temas de economía y agilidad resulta de forma acertada al contar con lineamientos a seguir en caso de ser necesarios.

Dentro de las posibles intervenciones, se tiene el encamisado con malla electrosoldada como una de las intervenciones que dan solución a la mayoría de lesiones posibles en mampostería, y para las viviendas en concreto, es el encamisado en elementos estructurales como la intervención que más lesiones resuelve. Y estos, en términos de tiempo, economía y personal, no resultan complejos de realizar.

De acuerdo a la cantidad de lesiones encontradas según el material constructivo (mampostería o concreto), se logra asignarle a cada una de ellas, uno o varios ensayos que se podrían realizar para caracterizarlas y de igual forma el cómo poder intervenirlas. De este modo, se logra dar solución a cada una de las lesiones encontradas en las viviendas construidas en mampostería ya que resulta ser el material constructivo que mayor porcentaje de lesiones representa dentro de la investigación.

Procesamiento de señales electrocardiográficas para la detección y análisis de segmentos ST en señales con arritmia cardiaca

Ivonne Nataly Martínez Toro — 2023-09-11

De acuerdo con la Organización Mundial de la Salud [OMS], las enfermedades cardiovasculares son la principal causa de defunción en el mundo, cobrando un promedio de 17.9 millones de vidas cada año. Las arritmias, que son alteraciones del ritmo cardiaco, son una causa común de posterior paro cardíaco súbito [PCS] o agudo (National Heart, Lung, and Blood Institute, 2022). La cardiopatía isquémica, conocida como Infarto de Miocardio [IM], es otra causa común de muerte súbita cardíaca, en la que el corazón se vuelve grueso y se hace difícil bombear sangre. En Colombia, según el Ministerio de Salud y Protección Social, Dirección de Epidemiología y Demografía (2022), las enfermedades cardiovasculares tienen un alto índice de afectados. En 2020 hubo un total de 41,012 afectados por IM y en 2021 la cantidad de afectados bajó a 28,400.

En vista de las altas tasas de mortalidad relacionadas con enfermedades cardiovasculares, la detección temprana de trastornos cardiacos es de suma importancia. Con ese fin, diseñó un algoritmo innovador en Matlab que utiliza señales electrocardiográficas para detectar arritmias, una de las causas más comunes de muerte súbita cardíaca. El algoritmo logra el preprocesamiento de la información suministrada a partir de la base de datos ‘PTB Diagnostic ECG Database v1.0.0’ de forma eficiente y está disponible para su uso libre académico en el repositorio PhysioNet .

Inicialmente, la lectura de la información se limita a la lectura de un solo ventrículo, en este caso V3, el cual, es uno del ventrículo que más aporta información relacionada con problemas de miocardio. Se hace uso de la transformada Wavelet de Gabor para validar la información del espectro en frecuencia, visualizando el escalograma, y posteriormente, se aplica un filtro pasa-banda (FPB), con el fin de corregir la línea basal o isoeléctrica. Posteriormente, se adiciona el algoritmo de Pan-Tompkins, el cual permite la detección de complejos QRS, que son ampliamente estudiados para representar la despolarización ventricular o estímulo eléctrico. Así, se logra la detección individual de las ondas R basando el resultado en el umbral adaptativo del mismo algoritmo de Pan Tompkins, luego se encuentra la onda S y la información luego puede ser utilizada para detectar las ondas faltantes, las cuales son las ondas T y la onda J. Finalmente, se calcula el número de latidos por minuto y se grafican todos los picos y ondas detectados en la señal ECG.

El algoritmo diseñado para el análisis y detección de ondas en señales electrocardiográficas es una herramienta fundamental en el campo de la cardiología para la detección rápida de arritmias. Al permitir la identificación de las ondas R, S, T y J, el algoritmo facilita el diagnóstico preciso de trastornos cardiovasculares que podrían llevar a una muerte súbita cardíaca. La implementación de este código podría mejorar la calidad de atención médica y salvar vidas. Por último, la implementación de este algoritmo es una contribución valiosa al campo de la medicina y la tecnología en conjunto.

Lecciones aprendidas del uso de software libre para diseño de acueductos veredales

Rafael Salazar — 2023-09-11

La ingeniería civil busca solucionar problemas con el fin de mejorar la calidad de vida de la sociedad, suplir sus necesidades, y fomentar su desarrollo, a partir del diseño y construcción de infraestructura; por esto, el diseño de acueductos veredales ayuda a suplir una de las necesidades básicas del ser humano: el abastecimiento de agua, siendo de carácter crucial para la gestión y sostenibilidad de los recursos hídricos en zonas rurales. Sin embargo, muchos municipios y comunidades rurales, así como grupos estudiantiles, enfrentan limitaciones de presupuesto que les dificultan el acceso a herramientas de software comercial privado para el diseño, modelación y análisis de sistemas de acueductos. En este sentido, el uso de software libre como QGIS, EPANET, FreeCAD, entre otros, proporciona una gran ayuda.

Análisis de alternativas de potabilización para aguas subterráneas en el corregimiento de Arroyo Grande / Cartagena

Remberto Ávila — 2023-09-11

Las aguas subterráneas son una importante fuente de abastecimiento para comunidades rurales con limitaciones en el acceso a agua potable. En el presente estudio tiene por objetivo evaluar distintas alternativas de potabilización de las aguas subterráneas provenientes del acuífero Arroyo Grande (Cartagena de Indias, D, T.), basándose en el índice de riesgo de calidad de agua y la selección de tecnologías de tratamiento establecido en la resolución 0330 de 2017. Se optó por un diseño de investigación no experimental aplicado de forma transversal durante el año 2022. Se llevó a cabo una investigación de forma descriptiva para conocer las características fisicoquímicas del agua subterránea y se evaluaron en total tres alternativas de potabilización enfocadas en el tratamiento de pozos no aptos para el consumo.

Se analizaron un total de veintisiete muestras completas de calidad de agua de pozos profundos y dos aljibes de tres estudios atemporales en el acuífero. Como resultado de la investigación, se optó por el punto de extracción con mejor índice de riesgo de calidad de agua. El pozo presenta altas concentraciones de hierro (6.14 mg/L), manganeso (0.91 mg/L), turbidez (155 NTU), color (22 UPC) y Coliformes totales (20 UFC/100 mL). Estos elementos son reducidos por el sistema propuesto que emplea la oxidación por aireación, la filtración en múltiples etapas y desinfección. Dicho sistema es capaz de abastecer hipotéticamente la demanda de seis millones quinientos mil litros de agua potable por día para las poblaciones de Arroyo Grande, Santa Catalina y Clemencia, proyectando una vida útil de sistemas de potabilización de agua de 25 años.

Identificación de anomalías encefálicas a partir del procesamiento de imágenes

Maylin Martínez Montaño — 2023-09-11

La detección de anomalías encefálicas es uno de los aspectos más importantes en el diagnóstico médico. En este sentido, el procesamiento de imágenes se ha convertido en una herramienta fundamental para la agilizar el proceso con alta confiabilidad y precisión. En este trabajo, se implementaron algoritmos de aprendizaje para la detección de anomalías encefálicas en imágenes, con propósito de diagnóstico médico. Se implementaron dos algoritmos de procesamiento de imágenes a imágenes de resonancia magnética cerebral. El primero, k-means, y el otro el de máquina de soporte vectorial. El primero es un algoritmo de agrupamiento de datos no supervisado, y el segundo se basa en el aprendizaje supervisado para la clasificación. Se aplicaron ambos algoritmos y se compararon los resultados, obteniéndose una tasa de predicción de 43.75% con algoritmo k-means y de 80% con algoritmo de máquina de soporte vectorial, luego del entrenamiento con 50 imágenes de pacientes sanos y 50 imágenes de pacientes con anomalía cerebral.

Adaptación literaria mediante el uso de video juegos para incentivar la lectura en la población joven "Rosario Tijeras 2D"

Guiver Alexander Perdomo Arias — 2023-09-11

Los videojuegos en la actualidad permiten a las personas salir de la cotidianidad, al poder ser inmersos en historias únicas e interesantes, en muchas ocasiones lo buscamos como terapia de entretenimiento. La juventud es el foco de interés principal, el cual centra las edades de 12 a 25 años, los cuales la gran mayoría son estudiantes de colegios o universidades, evidenciando presencia de pocos hábitos de lectura, los cuales en la formación personal y profesional es de gran importancia.

Hallar una solución en este problema de la población joven es de suma relevancia, para esto se deben crear alternativas atractivas las cuales incentiven a los estudiantes a querer retomar hábitos, pero con un enfoque diferente, la creación de un videojuego el cual adapte historias de novelas literarias en específico de autores colombianos mediante mecánicas innovadoras, jugabilidad diferente, podrá hacer estas historias sean llevadas a otra perspectiva la cual inducen a los estudiantes a vivir estas historias de una forma distinta, logrando llamar la atención de estos escritos los cuales se han venido perdiendo.

Este trabajo se centrará en la adaptación de la novela colombiana "Rosario Tijeras", escrita por Jorge Franco. La historia aborda la cruda realidad de la sociedad colombiana y los problemas que enfrentan los jóvenes en un contexto de violencia y marginalidad. cómo los jóvenes pueden desviarse por caminos peligrosos si no reciben una buena educación. la adaptación de la novela busca reflejar con fidelidad la complejidad de la trama y los personajes, así como transmitir el mensaje central sobre la importancia de la educación en la prevención del delito y la violencia juvenil. se espera que la obra contribuya a visibilizar la obra del escritor colombiano y fomente el interés por la literatura y la cultura de esta región del mundo.

La jugabilidad es un pilar fundamental para que la adaptación logre captar la atención de los jóvenes, mediante un mapa en el cual libremente se podrán recorrer escenarios claves para el desarrollo de la historia en donde con ayuda de misiones y la exploración el jugador sea inmerso en la historia de esta manera crear una experiencia interactiva y atractiva que mantenga al jugador comprometido con la historia y lo lleve a recorrer los aspectos de la trama.

El objetivo es atraer a la juventud con historias que reflejen la vida real y motivarlos a leer nuevas historias que puedan inspirarlos a desarrollar sus propias adaptaciones en videojuegos, se espera fomentar un enfoque diferente y creativo que contribuya al cambio en la industria de los videojuegos. Al inspirar a los jóvenes a crear nuevas historias, se puede lograr una ampliación del género, lo que puede tener un impacto positivo en su desarrollo personal y profesional. En conclusión, el objetivo es crear un entorno más inclusivo y diverso en la industria de los videojuegos, promoviendo la creatividad y la innovación, y motivando a la juventud a seguir explorando nuevos horizontes en este campo.

Planta de tratamiento de aguas residuales en el municipio de Girardot Cundinamarca para la Urbanización los Prados

Dilan Mateo Garzón Suárez — 2023-09-11

El recurso hídrico es un insumo fundamental para la existencia de la humanidad considerándola un elemento crucial para el correcto funcionamiento de la sociedad, debido a la contaminación presente en el agua se han evidenciado serias amenazas a sus consumidores ya que el recurso no cuenta con un buen tratamiento, provocando así enfermedades de origen hídrico que podrían llegar muchas veces a generar la muerte. Desde este punto de vista se considera que el agua potable es un derecho humano al cual todos los seres deberían tener acceso a ella.

por un lado, se tiene que el 70% de las aguas residuales de la región de Latinoamérica no son tratadas según el Banco mundial, por otro lado, en Colombia el porcentaje de las aguas residuales tratadas es de 52.02 % según datos oficiales de Radio Nacional. Es decir, aún el 47.98% de las aguas residuales son vertidas en aguas superficiales o directamente a fuentes hídricas sin ningún tratamiento.

De acuerdo al informe “Estudio Sectorial de los Servicios Públicos Domiciliarios de Acueducto y Alcantarillado”, solo 541 municipios de 1.112 registrados por el Departamento Administrativo Nacional de Estadística (DANE) cuentan con algún tipo de Planta De Tratamiento de Aguas Residuales.

Para mejorar las condiciones de salud es necesario implementar sistemas de saneamiento básico eficientes para el manejo de aguas residuales, es por ello que será necesario seleccionar la tecnología y el tren de tratamiento apropiado para transformar la calidad del agua mediante el uso de una PTAR para la urbanización los Prados en Girardot – Cundinamarca.

Para la selección correcta de la tecnología, es importante tener en cuenta la cantidad y la composición de la corriente de residuos, los parámetros técnicos para la captación del recurso contaminado y el tratamiento del mismo, garantizando el cumplimiento del costo – beneficio y entrega de un producto de calidad.

La metodologia de investigación se puede catalogar de tipo descriptiva, puesto que incorpora las características del asunto de investigación, para lograr cumplir con los objetivos propuestos.

Con enfoque mixto, lo que quiere decir que será cualitativa y cuantitativa, donde se van a cualificar datos obtenido mediante exploración de terreno y se van a cuantificar los cálculos para obtener las medidas apropiadas de los componentes del sistema de saneamiento básico garantizando que cumpla con la normativa, ofreciendo un servicio eficiente para que funcione durante el periodo de diseño propuesto.

Además, el proyecto apunta a los objetivos de desarrollo sostenible (ODS), establecidos por las naciones unidas, cada objetivo tiene metas específicas que deben alcanzarse, para el caso que compete, el objetivo 3: salud y bienestar, garantizar una vida sana y promover el bienestar para todos en todas las edades y el objetivo 6: agua limpia y saneamiento, garantizar la disponibilidad y la gestión sostenible del agua y el saneamiento para todos.

Posicionamiento de nodos en una red fanet mediante algoritmo genético

Wilson Zambrano Rengifo — 2023-09-11

En este proyecto de investigación se ha diseñado un algoritmo genético para el posicionamiento óptimo de nodos en una red FANET compuesta por vehículos aéreos no tripulados. El proyecto se ha desarrollado en colaboración conjunta de la Universidad Autónoma de Tamaulipas en México y el semillero de investigación SELECT de la Institución Universitaria Antonio José Camacho en Colombia enmarcado bajo el programa Delfín.

Bajo este contexto, los vehículos no tripulados permiten crear un patrón de radiación para enviar datos a largas distancias sin necesidad de control físico de la posición de estos. La metodología está enmarcada bajo el enfoque experimental basado en la programación de algoritmos evolutivos para optimizar el posicionamiento de los nodos. Se desarrolló un software en lenguaje Python para simular el comportamiento de la red FANET y validar los parámetros del algoritmo diseñado. Los resultados obtenidos indican que el algoritmo logra optimizar la comunicación y transmisión de datos en la red FANET. Además, se encontró que la calidad y la eficiencia de la red se mejoraron al utilizar el algoritmo propuesto.

Entre las justificaciones para el proyecto se destaca su contribución la generación de conocimientos y transferencia tecnológica en ambos países en la línea de investigación "antenas, radiofrecuencia y cosechamiento de energía. La inclusión de los autores colombianos y del experto mexicano ha permitido una colaboración interdisciplinaria en el proyecto, enriqueciendo la investigación y aportando una perspectiva más amplia en el diseño del algoritmo genético para el posicionamiento óptimo de los nodos en la red FANET.

Lecciones aprendidas en la gestión de residuos sólidos urbanos Vertedero “Las Mayas”, Caracas – Venezuela

Carlos Lenis Cruz — 2023-09-11

La Política Nacional Colombiana para la Gestión de Residuos Sólidos Urbanos (RSU) establece que el aprovechamiento de estos materiales es un componente importante en el marco de desarrollo ambiental para el país. Sin embargo, a pesar de las directrices relacionadas con la separación y aprovechamiento de algunos residuos, se ha evidenciado que el compostaje de biorresiduos en Colombia presenta deficiencias de funcionamiento, puesto que los procesos no son adecuados y se obtienen productos que no cumplen con los criterios de calidad para ser aplicados al suelo y pueden representar un riesgo para la productividad y la salud pública.

Este artículo presenta la manera correcta para hacer funcional una política de gestión de residuos, que en este caso se refiere a una política con un enfoque de gestión integral. Inicialmente se definen términos relacionados con RSU, se incluyen estudios previos de ejemplos nacionales e internacionales y se señalan los principales impactos ambientales derivados de los problemas por inadecuada disposición de RSU y posibles soluciones. Así mismo se incluyen aspectos administrativos que han hecho del vertedero “Las Mayas” un referente de criterios gerenciales. Las lecciones aprendidas en la administración de este vertedero pueden ser replicadas en vertederos en Colombia.

Se concluye que la gestión de los residuos sólidos urbanos (RSU) es una problemática que se debe tratar de forma sistemática por parte de cada ente territorial y que sea en pro de la conservación del medio ambiente. Además, desde la perspectiva ingenieril es factible proponer varias alternativas de tratamientos tecnológicos, políticos y biológicos para poder disminuir la cantidad de residuos a disponer en sitios de disposición, evitando que grandes superficies de terreno sean afectadas ambientalmente.

Techos verdes, una propuesta sostenible para el futuro

Yuri Camilo Delgado Benavides — 2023-09-11

Los techos verdes son techos cubiertos de vegetación. Entre los beneficios se encuentran la reducción del efecto isla de calor, la absorción del agua de lluvia, la mejora de la calidad del aire y el aislamiento acústico y térmico.

Existen diferentes tipos de techos verdes, cada uno con diferentes requisitos estructurales y de impermeabilización al agua, y pueden tener costos de mantenimiento más altos. La construcción de un techo verde implica la evaluación de la estructura del techo, la preparación de la superficie del techo y la instalación de una capa de drenaje.

En este trabajo se describen los diferentes tipos de techos verdes, como los techos verdes inclinados, modulares y comestibles. El artículo también proporciona información sobre la historia y los usos de los techos verdes, así como consideraciones importantes a tener en cuenta antes de construir uno. En general, los techos verdes son una solución sostenible e innovadora para la construcción urbana que proporciona una amplia variedad de beneficios ambientales y económicos.

Prototipo automático para la recolección de residuos flotantes y limpieza de un río utilizando una cinta transportadora

Juan Santiago Pedreros Pedreros — 2023-09-11

Las herramientas tecnológicas que pueden desplegarse desde la ingeniería de sistemas, hoy en día, permiten brindar un impacto de mitigación positiva a un problema de la sociedad en un contexto determinado, de esta forma, son criteriosas de ser efectuadas y analizadas. Por lo cual, llevando las tecnologías de información y desarrollo a una investigación y a su aplicación en una problemática real, como la contaminación y de cómo afecta directamente a las personas cercanas a esta, se pueden llevar a cabo procesos que permitan el análisis y desarrollo de soluciones de impacten benéficamente en la sociedad.

Para este proyecto se determina las variables, causas, efectos y enfoques respectivos a la problemática de la acumulación de residuos sólidos y a la contaminación que estos generan en el río Bogotá y el Magdalena. Por lo anterior, se realiza una investigación de carácter mixta con dos metodologías, una para la recolección de información y otra, para el diseño y desarrollo de una herramienta basada en la robótica, desglosando la solución, en este caso, en el diseño, desarrollo, ensamblado y despliegue de un robot recolector de residuos sólidos flotantes en el tramo de la desembocadura del río Bogotá, planteado para el 2023.

Sistema de monitoreo de la intensidad de ruido en zonas de hospitalización por medio del internet de las cosas

Alfonso Quintero Lugo — 2023-09-11

En Colombia, el ruido en los diferentes entornos está regulado por la Resolución 8321 de 1983 del Ministerio de Salud y Protección Social, la cual instaura los estándares para la medición del ruido y establece el rango mínimo y máximo permitido según el tipo de espacio, en este caso en particular para las áreas de hospitalización el rango permitido debe ser de 45 decibeles durante el día y 35 decibeles durante la noche, donde la medición de esta variable se rige por la resolución 0627 de 2006, la cual dispone los procedimientos y metodologías para la medición del ruido ambiental y su evaluación. En este sector en particular (sector hospitalario) se presentan diversas afectaciones asociadas a la exposición prolongada a niveles altos de ruido, lo que hace indispensable la búsqueda de alternativas para mitigar los riesgos que se pueden presentar.

Los dispositivos que permiten el monitoreo actualmente presentan varios limitantes a la hora de almacenar información y suelen ser muy costosos en el mercado en cuanto a su mantenimiento, como alternativa para mitigar los niveles altos de ruido aprovechando los avances significativos de las nuevas tecnologías basadas en el internet de las cosas(IoT) que abarcan una gran capacidad en cuanto al procesamiento y análisis de datos, facilita el monitoreo en tiempo real y la generación de alertas precisas además de relevantes. Basados en ello la implementación de esta tecnología a través de la utilización de un dispositivo basado en ESP32 puede ser una solución rentable y eficiente para mejorar la calidad del ambiente, el dispositivo fue probado en la unidad de cuidados intensivos (UCI) de la clínica de comfamiliar de la ciudad de Pereira, con resultados satisfactorios.

Sistema de monitoreo electrónico para la identificación de las fases del compostaje de los residuos orgánicos en la Universidad El Bosque

Juan Sebastián Sánchez Gómez — 2023-09-11

Los residuos orgánicos generados por las actividades humanas tienen un gran impacto en el medio ambiente, ya que representan entre el 8% y el 10% de las emisiones globales de gases de efecto invernadero. Si no se manejan adecuadamente, estos residuos pueden causar graves problemas ambientales. Por lo cual, es importante gestionarlos adecuadamente, y existen diversas técnicas que pueden ayudar en este proceso. En este contexto, la ciudad de Bogotá enfrentó una crisis en la recolección de residuos en 2018, lo que demuestra la importancia de tomar medidas para gestionar adecuadamente los residuos orgánicos. El objetivo de este proyecto de investigación es optimizar los métodos existentes para la identificación de las fases del compostaje, de manera que se pueda producir un compost de alta calidad a partir de los residuos orgánicos generados por la Universidad El Bosque. Para lograr esto, se ha modelado un circuito de monitoreo en Proteus, basado en sensores de temperatura LM35 y amplificadores operacionales. Este circuito permite un control preciso y en tiempo real de la descomposición de los residuos, lo que garantiza la producción de compost de alta calidad. Uno de los mayores beneficios de este circuito de monitoreo es que proporciona una información precisa y en tiempo real sobre el estado del compostaje, lo que es esencial para garantizar una adecuada descomposición de los residuos y la producción de un compost rico en nutrientes. Los sensores de temperatura LM35 resultaron ser los óptimos, ya que ofrecen una forma precisa, automatizada y eficiente de identificar las fases del compostaje, junto con indicadores LED y amplificadores operacionales. El sistema de monitoreo es energéticamente eficiente y no requiere mucha energía para operar, lo que lo hace económico y fácil de implementar. Además, el sistema puede monitorear continuamente las fases del compost sin necesidad de una intervención manual constante, lo que es especialmente útil en grandes operaciones de compostaje. La implementación de este proyecto no solo permitirá producir un compost de alta calidad, sino que también es una oportunidad para sensibilizar a la comunidad universitaria sobre la importancia de gestionar adecuadamente los residuos y reducir su impacto ambiental negativo. Finalmente, este proyecto demuestra que la tecnología puede ser una herramienta muy útil para enfrentar los desafíos ambientales actuales, y que es posible encontrar soluciones innovadoras y eficientes para mejorar la gestión de los residuos orgánicos.

Rediseño de una planta de producción de papel a base de fibra de piña en el municipio de Lebrija–Santander

Marian Tatiana Sierra Carrascal — 2023-09-11

Un adecuado diseño de planta determina la forma en que se organizan y utilizan los espacios y recursos en un sistema, favoreciendo las medidas de desempeño asociadas con su operación; con esto, se logra maximizar la eficiencia y el rendimiento del sistema, reflejando menores costos totales de producción. Para las empresas, es de vital importancia la evaluación previa de su diseño de planta, con el fin de determinar si la disposición de sus operaciones resulta adecuada para el proceso productivo o si se deben realizar modificaciones que permitan reducir medidas de desempeño asociadas con la eficiencia del sistema.

Ahora bien, la industria del papel produce al año aproximadamente 400 millones de toneladas a nivel global; dicho esto y considerando la contaminación de suelo, agua y aire generada por todos los procesos asociados a su producción, distribución y consumo; esta industria se posiciona como una de las actividades industriales con mayor impacto ambiental. Dentro de los efectos que ocasiona, se encuentran la destrucción de bosques, sustitución de ecosistemas naturales y la emisión de gases contaminantes, los cuales, impactan en problemáticas ambientales generales como el calentamiento global y el efecto invernadero.

Con este panorama, para abastecer el consumo y la producción mundial, se requiere la explotación del medio ambiente y los recursos naturales, generando efectos destructivos sobre el planeta. No obstante, en la actualidad, se están gestando nuevas alternativas comprometidas con la transformación del entorno para lograr la construcción de un modelo productivo sostenible. La presente propuesta, tiene relación con el Objetivo de Desarrollo Sostenible (ODS) 12 - La producción y consumo responsable - el cual, propone "Garantizar modalidades de consumo y producción sostenibles" promoviendo el uso eficiente de los recursos, junto con la creación de una infraestructura sostenible y demás factores que pueden generar un gran impacto a corto, mediano y largo plazo.

Considerando lo anterior, y que Santander es el tercer productor de piña en el país, en el presente trabajo se propone evaluar propuestas de diseño para una planta de producción de papel a base de fibra de piña ubicada en Lebrija, Santander. Para ello, se hace uso de herramientas para el análisis y mejoramiento de procesos como diagramas de flujo, diagramas de recorrido, diagramas SIPOC, los 5 por qué, metodología de investigación de operaciones, análisis de valor y simulación de eventos discretos; aglomerando todo esto en el marco del uso de la filosofía Lean.

Herramienta computacional para el diseño y visualización 3D de bocatomas de fondo. Una estrategia de enseñanza-aprendizaje en cursos de acueductos en programas de ingeniería civil

Juan Sebastián Rincón García — 2023-09-11

Las bocatomas de fondo son estructuras hidráulicas ampliamente utilizadas como obras de captación de agua superficial en acueductos rurales en Colombia. Por ello, es fundamental abordar su diseño en los cursos de acueductos en los programas de ingeniería civil. A pesar de ello, se ha evidenciado dificultad en la comprensión del funcionamiento hidráulico de estas estructuras en estudiantes de pregrado en ingeniería civil. El uso de programas informáticos especializados en diseños hidráulicos, podría complementar las estrategias tradicionales de enseñanza-aprendizaje y facilitar la comprensión del dimensionamiento de este componente. Sin embargo, la mayoría de las herramientas computacionales (HC) disponibles para el diseño de sistemas de abastecimiento de agua, se enfocan en la modelación de redes de distribución de agua y no incluyen asistentes de diseño de otros componentes del sistema como las obras de captación. Para contribuir a abordar esta situación, este trabajo propone una HC para asistir a estudiantes de cursos de acueductos en programas de pregrado en ingeniería civil en el diseño y modelado 3D de bocatomas de fondo. Este trabajo se desarrolló como parte del plan de formación del Semillero de Investigación en Recursos Hídricos y Saneamiento Ambiental de la Universidad Industrial de Santander (UIS), durante el último trimestre del año 2022 y el primer trimestre del año 2023. Para el desarrollo de la HC se utilizó la interfaz de programación gráfica DynamoRevit incluida en el software de modelación Autodesk Revit 2023® y se consideraron criterios de diseño propuestos en la normatividad de Colombia y en la literatura. La HC obtenida permite la visualización 3D de las bocatomas de fondo a partir de modelos paramétricos generados con base en información del sistema de abastecimiento y decisiones tomadas por el diseñador. El carácter gráfico de la interfaz de programación utilizada permite que el usuario interactúe con los parámetros de diseño y modele los cambios entre las posibles configuraciones, dando paso a la posibilidad de exportar la geometría diseñada. Del mismo modo, las geometrías están programadas para cumplir con los criterios de diseño propuestos. La herramienta incluye un manual de usuario con aspectos teóricos sobre el funcionamiento hidráulico de la estructura y lineamientos detallados para la adecuada implementación de la HC. La aplicación demostrativa en dos cursos de pregrado orientados al diseño de acueductos y alcantarillados, permitió evidenciar el interés de los estudiantes hacia el uso de la HC como complemento al desarrollo de la asignatura. Se espera que, en una fase posterior, esta estrategia de enseñanza-aprendizaje pueda ser implementada en cursos de pregrado orientados al diseño de acueductos y pueda evaluarse su efecto en la comprensión del funcionamiento hidráulico de bocatomas de fondo en los estudiantes, al permitirles analizar variaciones en las geometrías considerando diferentes alternativas en su dimensionamiento. Los resultados de este trabajo, a su vez, se articulan con la necesidad de promover la incorporación de modelos de simulación y HC en el proceso formativo de futuros ingenieros civiles, que pueda servir de soporte para ofrecer soluciones integrales en el desarrollo de proyectos de abastecimiento de agua.

Obtención de los parámetros hiperelásticos en algunos modelos de hiperelasticidad mediante métodos numéricos

Stephany Rodríguez Rengifo — 2023-09-11

Los aisladores sísmicos son una herramienta útil a la hora de construir estructuras más resilientes y seguras en la actualidad. Los aisladores convencionales suelen construirse con matrices de caucho natural, esto genera que su producción sea costosa y poco amigable con el medioambiente. Debido a esto surgen ideas como la reutilización de llantas usadas para la construcción de las matrices de caucho reciclado. En el desarrollo de este nuevo producto es de gran importancia la caracterización mecánica de su matriz para esto la obtención de parámetros hiperelásticos y viscoelásticos es importante en el desarrollo de aisladores sísmicos de base. Estos parámetros permiten predecir el comportamiento mecánico de los elementos a la hora de ser sometidos a un evento sísmico, así como al momento de operación, históricamente se han usado modelos constitutivos como el Polinomial simplificado, Yeoh, y Ogden, entre otros para describir el comportamiento hiperelástico. Estos comportamientos son paramétricos y pueden obtenerse mediante experimentación como ensayos a tensión y compresión uniaxial para hiperelasticidad. Este trabajo pretende caracterizar los parámetros hiperelásticos de la matriz de aisladores de caucho reciclado mediante pruebas de compresión y tensión uniaxial.

Caracterización mecánica de fibra de refuerzo para aisladores sísmicos de caucho reciclado

Juan Esteban Espinosa Martínez — 2023-09-11

El aislamiento sísmico es una de las metodologías de diseño estructural para mitigar o reducir los daños ocasionados por el efecto telúrico, ya que, el uso de estos dispositivos ayuda a la disipación de energía causada por los terremotos. Dentro de estos, se encuentran los aisladores sísmicos de caucho natural, reforzado con materiales como acero (SREIs por sus siglas en inglés) o con fibras (FREIs por sus siglas en ingles). Los dispositivos reforzados con platinas de acero presentan gran peso, llegando hasta una tonelada o más, además, el costo es muy elevado por la labor de preparar las platinas de acero haciendo un proceso muy extenso de manufactura. Por otro lado, los aisladores que se han reforzado con fibra presentan mayor flexibilidad y su rigidez vertical aportada en el aislador es muy similar a la presentada en los SREIs, además, las fibras pueden ser orientadas en cualquier dirección, conduciendo a un mejor comportamiento vertical y reduciendo el abombamiento lateral del elastómero. Se tiene como objetivo caracterizar la fibra de refuerzo para un aislador sísmico de caucho reciclado, a través del ensayo mecánico de Tensión (ASTM C1557-20), donde se espera obtener el módulo de elasticidad para definir si la fibra a emplear podrá comportarse óptimamente en el aislador.

Implementación de los nodos de una red inalámbrica de sensores aplicada en cultivos de café

Sebastián Riaño — 2023-09-11

Este proyecto aporta en el desarrollo de nodos para una red inalámbrica de sensores (WSN) eficiente en el procesamiento y transmisión de los datos obtenidos por la medición de las variables edafoclimáticas que afectan a una planta de café.

La red de sensores se diseñó teniendo en cuenta los factores más relevantes que influyen en la implementación, como la topología del terreno donde se encuentra el cultivo el cual es la finca “La Esperanza” perteneciente a la Universidad de Cundinamarca. Para cumplir el desarrollo de esta propuesta, se seleccionaron dispositivos que cumplen los requisitos de conectividad y eficiencia de procesamiento de la información. Una vez realizadas las pruebas necesarias se pasó a la implementación de los nodos del sistema de monitoreo de variables. Posteriormente se creó un manual para el usuario donde se explica el funcionamiento del sistema para toda la comunidad interesada. El desarrollo de esta red de sensores cumple una función fundamental en el sistema general de monitoreo porque es la estructura mediante la cual se hace la recolección de información de las variables ambientales que afectan directamente al cultivo. Con el desarrollo de este proyecto se espera contribuir de manera positiva a los caficultores para aumentar la calidad del grano de café, optimizando diferentes procesos de monitorización del cultivo que la gran mayoría se hacen de manera manual y menos precisa. En la actualidad se dispone de gran variedad de dispositivos y tecnologías económicas que se pueden emplear para la implementación de sistemas enfocados a la agricultura de precisión.

Análisis cronológico de pórticos planos controlados con disipadores de fricción

Mateo Bernal Álvarez — 2023-09-11

Durante la última década, el concepto de sistemas de control ha sido considerado como una alternativa en el diseño sismo resistente de estructuras, especialmente en aquellos casos en que se busca un mejor desempeño sísmico. Diferentes investigadores han desarrollado proyectos con el fin de encontrar distintos tipos de medidas, dispositivos, y mecanismos para modificar la respuesta dinámica del sistema estructural sometido a cargas variables en el tiempo, e.g., terremotos. Basándose en estos esfuerzos han surgido una serie de dispositivos, conocidos colectivamente como sistemas de control sísmico los cuales se dividen en: pasivos, activos o semi- activos.

Los sistemas pasivos disipan la energía por medio de la fricción, fluidos viscosos, el comportamiento de histéresis del material, entre otros casos. Por otro lado, los sistemas de control activo pueden ser producidos por la aplicación de fuerzas variables en el tiempo de manera de contrarrestar las impuestas por la excitación de la modificación de la rigidez o la adición de amortiguamiento adicional a las estructuras. Los sistemas de control semiactivo combinan las características de los sistemas activos y pasivos con el objetivo de modificar el comportamiento de la estructura. Para obtener la respuesta de la edificación controlada con sistemas pasivos o semiactivos, se requiere de un algoritmo de control.

En esta investigación se analiza el efecto de los sismos en el comportamiento de estructuras controladas por un sistema de control pasivo tipo fluido viscoso. Para obtener la respuesta dinámica (desplazamiento y aceleración) de la estructura se realizaron simulaciones en pórticos planos de 3, 4, 6 y 7 pisos, los cuales fueron sometidos a la componente horizontal en la base de los terremotos de ChiChi, Friulli, Hollist, El Centro, Kobe, Kocaeli y Landers, estos registros sísmicos son sometidos previamente al proceso de macheo (Spectral Matching) para que sean compactibles con un espectro obtenido con el Reglamento Colombiano de Diseño Sismorresistente NSR 10. Finalmente, los resultados son comparados con los obtenidos para las respuestas de las estructuras sin controlar.

Gobernanza de datos en instituciones prestadoras de salud: mejorando la eficiencia y calidad de la atención médica

Yerson Suárez Zubieta — 2023-09-11

Desde la última década, se ha abordado la importancia del uso de la gobernanza de datos en las instituciones prestadoras de salud con el objetivo de mejorar la eficiencia y calidad en la atención médica a través del conjunto de políticas, procesos y estándares que garanticen la calidad, integridad, privacidad y seguridad de los datos generados y utilizados en las instituciones de salud. En este artículo se presentan resultados del proyecto de investigación “Modelo de gobernanza de datos para la gestión de operaciones en instituciones prestadoras de servicios de salud” en el que se destaca la relevancia de los datos en el sector hospitalario, donde la toma de decisiones basada en datos fiables y de calidad es crucial para el diagnóstico, tratamiento y seguimiento de los pacientes. Además, señala que el volumen y la complejidad de los datos de salud han aumentado exponencialmente en las últimas décadas, debido al uso creciente de la tecnología y al avance de la medicina.

El artículo aborda la implementación de estrategias y sistemas de gobernanza de datos en un enfoque de procesos de negocio, resaltando la necesidad de un marco operacional sólido que permita proteger y privacidad de los datos personales de los pacientes, definir roles y responsabilidades claras para la gestión y uso de los datos y establecer procesos de monitoreo y control que aseguren la calidad y seguridad de la información.

Se discuten también las principales barreras y desafíos para la implementación de una gobernanza de datos efectiva en instituciones de salud, entre las que destacan la falta de recursos, la resistencia al cambio, la capacitación insuficiente del personal y las limitaciones tecnológicas.

Por último, el artículo presenta propuestas de solución y buenas prácticas para superar estos desafíos, incluyendo la creación de equipos multidisciplinarios de gobernanza de datos, el uso de herramientas y tecnologías adecuadas, la promoción de la capacitación y la concienciación del personal, y la colaboración entre instituciones y organismos reguladores para compartir experiencias y conocimientos.

Evaluación de cobertura de la comunicación entre microcontroladores ESP32

Sol Angie Ochoa Cruz — 2023-09-11

El estudio se centra en la evaluación de la cobertura de comunicación entre microcontroladores ESP32, los cuales son dispositivos populares utilizados en aplicaciones de IoT, sistemas embebidos y domótica. El objetivo principal de la evaluación es determinar la confiabilidad y efectividad de la comunicación entre estos microcontroladores. Se llevaron a cabo pruebas prácticas en un entorno controlado, utilizando diversos protocolos de comunicación como Wi-Fi, Bluetooth y redes LAN. Los resultados de la evaluación proporcionarán información sobre las capacidades y limitaciones de los microcontroladores ESP32 en términos de cobertura de comunicación. Estos hallazgos serán de utilidad en el diseño y desarrollo de sistemas IoT y embebidos, ayudando a evaluar su viabilidad en diferentes escenarios y entornos.

Evaluación de parámetros constructivos y arquitectónicos que influyen en el confort térmico de viviendas de interés social

Melanny Varela Montoya — 2023-09-11

Las características arquitectónicas y térmicas de los materiales influyen dentro de una edificación, su manejo es crucial para mantener el confort y habitabilidad dentro de una vivienda. En Colombia, la mayoría de las viviendas no cuentan con lo mínimo de condiciones indispensable para garantizar un estilo de vida digno, esto a causa de la brecha socioeconómica que existe para las personas que ocupan estos espacios.

En esta investigación, se estudió el confort térmico en viviendas de interés social en la región metropolitana de Cali a través de la medición y análisis de las variables más importantes y los efectos de inercia térmica durante periodos críticos. Con el fin de determinar el estado actual y proponer posibles mejoras

Construyendo modelos térmicos a escalas de apartamentos de interés social, que guardan proporción geométrica y constructiva, con materia prima idéntica utilizada convencionalmente en la industria, para ser sometidos a situaciones ambientales locales. Fueron medidas y almacenadas periódicamente las condiciones internas de la vivienda (temperatura interna, temperatura media radiante, humedad interna del aire, entre otras.) evaluando su proceso de enfriamiento o calentamiento respecto al clima externo.

Se logró caracterizar temporalmente el comportamiento térmico de la vivienda en periodos extensos de tiempo, a partir de esto, fueron encontradas las zonas constructivas con más incidencia a la afectación de la habitabilidad. Se propuso e implementó mejoras pasivas en el techo, en las ventanas y mejora en la orientación solar, lo cual evidenció una mejora un 20% en el confort térmico.

Diseño de un parque solar para el suministro de energía eléctrica en redes de alumbrado público en la vereda Barzalosa de Girardot, Cundinamarca

Danna Sofía León Ávila — 2023-09-11

El proyecto tiene como objetivo abordar la problemática del servicio de alumbrado público en la Vereda Barzalosa de Girardot, Cundinamarca, el cuál es deficiente y afecta directamente la calidad de vida y bienestar de sus habitantes, trabajadores y transeúntes habituales. La propuesta llamada “Diseño de un parque solar para el suministro de energía eléctrica en redes de alumbrado público: Caso de estudio Vereda Barzalosa, Girardot, Cundinamarca”, busca dar cumplimiento a los objetivos número 7 y 11 de las ODS-2030. El Objetivo de Desarrollo Sostenible número 7 busca garantizar el acceso universal a una energía limpia y sostenible, mejorar la eficiencia energética y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero del sector energético para el año 2030. Por su parte, el objetivo 11 se enfoca en garantizar el acceso a viviendas dignas y servicios públicos adecuados y seguros con fin de beneficiar no solo a las grandes zonas, sino también a los barrios marginales entre otros objetivos más específicos.

El fin de este proyecto es solucionar la problemática del deficiente alumbrado público en la Vereda Barzalosa, lo que afecta directamente la calidad de vida de sus habitantes. Los estudiantes de Ingeniería Civil de la Universidad Piloto han identificado varias necesidades en la zona y ven una oportunidad para generar proyectos sostenibles que satisfagan dichas necesidades. Se emplean herramientas como encuestas, entrevistas, visitas de campo y análisis de información cualitativa y cuantitativa para desarrollar el diseño del proyecto de ingeniería con parámetros específicos. El resultado del proceso mencionado y su aplicación será la generación de servicios públicos adecuados y seguros, que sean sostenibles y accesibles mediante el uso de energías renovables. La población beneficiada será la de la zona rural de Girardot, en la que habitan aproximadamente 2.339 personas de manera habitual.

En conclusión, el proyecto de “Diseño de un parque solar para el suministro de energía eléctrica en redes de alumbrado público en la Vereda Barzalosa de Girardot, Cundinamarca” busca mejorar la calidad de vida de los habitantes de esta zona rural que ha sido históricamente relegada en términos de servicios públicos eficientes y sostenibles. La utilización de metodologías de recolección de información de primera mano y análisis que permita la identificación de las necesidades específicas de la zona y la generación de soluciones adaptadas a su realidad. La implementación de energías renovables a través de un parque solar garantizará un suministro seguro y accesible de energía eléctrica para el alumbrado público, y agrega valor a través de la mejora en calidad de vida de los habitantes y la sostenibilidad ambiental.

Robot acuático para la exploración, la educación y el cuidado del medio ambiente

Santiago Usme Martínez — 2023-09-11

En el último año, la IE Robocol de Uniandes diseñó, implementó y llevó a cabo un proyecto de exploración submarina con el objetivo de realizar una exploración, mapeo y reconocimiento de entornos subacuáticos de entre los que se destacan arrecifes, corales y zonas aledañas. El denominado Proyecto ROV es el resultado del arduo trabajo y los conocimientos de los integrantes de Robocol, quienes se destacan en diversas disciplinas de ingeniería y diseño. Conciliando un producto que no solo cumple con los requisitos MateROV, sino que también permite una extracción de datos e información vital del entorno estudiado, como la parametrización del terreno y la cuantificación de la biomasa.

Obtención de carbones activados para la eliminación de contaminantes emergentes presentes en aguas a partir de residuos agroindustriales del Chocó

Andrés Jessid Gil Garcés — 2023-09-11

Los contaminantes son cualquier sustancia o materia física, química, biológica que tiene efecto adverso en el ecosistema. Entre estos contaminantes se encuentran los emergentes tipo fármacos (antibióticos, antiinflamatorios, etc.) presentes en las aguas residuales, superficiales, subterráneas, potables, entre otras. Estos fármacos son una de las causas de enfermedades emergentes y desequilibrio natural de los ecosistemas ambientales (flora y fauna). El proyecto tiene como objetivo realizar el aprovechamiento de residuos agroindustriales (aserrín de madera y cascara de coco) en el desarrollo de un carbón activado como alternativa para la eliminación y/o remoción de fármacos encontrados en aguas residuales y/o potables. Para la obtención del adsorbente, inicialmente se realizará una caracterización fisicoquímica de la materia prima por los métodos de: Análisis Elemental de CHNOS, Termogravimétrico y Microscopia SEM-EDS. Una vez identificadas y caracterizadas las materias primas, se procede a la obtención de los carbones activados, en un proceso de una sola etapa, para favorecer el rendimiento, utilizando el método de impregnación del agente activante. Posteriormente, los carbones activados serán caracterizado a través de los análisis Elemental de CHNOS, Análisis Raman, Termogravimétrico, SEM-EDS, Área BET, FTIR, análisis de yodo, Boehm y punto de carga cero (PZC).

Energía solar como uno de los pasos para detener el calentamiento global

Paula Andrea Franco Gómez — 2023-09-11

La presente investigación se basa en un análisis sistemático de literatura, esto enfocado en el aprovechamiento de la energía solar fotovoltaica y térmica en hogares rurales, este tipo de energía renovable ha venido obteniendo mayor reconocimiento debido a su alto impacto ambiental positivo puesto que se presentaría disminución en la utilización de combustibles fósiles, al sustituirse como fuente de energía eléctrica en viviendas. El objetivo principal de esta investigación es evaluar un tipo de vivienda sostenible para el aprovechamiento de energía solar fotovoltaica y térmica, basado en revisión de recursos bibliográficos con la metodología PRISMA que pueda ser viable en áreas rurales en Colombia para personas con limitaciones de acceso a energía eléctrica.

A través de un enfoque cualitativo se obtuvo e investigo fundamentación teórica de propuestas hechas en donde se implemente la energía solar fotovoltaica como fuente de electricidad en viviendas, por otro lado, también abordaron todos los factores necesarios en cuanto a costos, materiales, tipos de energía e infraestructura, que sirve para la construcción de este tipo de viviendas que aprovechen energía solar para sectores rurales en Colombia. Para evaluar y desarrollar una infraestructura para viviendas que aprovechen la energía solar fotovoltaica se requiere considerar aspectos como las condiciones geográficas, un diseño y capacidad del sistema en el cual se calcule la demanda eléctrica, además factores arquitectónicos y estructurales, como resultado de ello se encontraron tipos de viviendo como las viviendas pasivas, viviendas con techos solares, viviendas ecológicas y bioclimáticas.

Conceptos preliminares para análisis en ingeniería sísmica

Denny Torres — 2023-09-11

Existen distintas áreas en investigación de estructuras, una de ellas es la ingeniería sísmica, donde nos encontramos con temas como la dinámica de estructuras. Es importante iniciar a adquirir algunos conceptos básicos relacionados a sismología dado que, para entender el comportamiento de una estructura debido a un sismo se requiere un estudio previo. La ingeniería sísmica es parte del análisis de estructuras; se desea profundizar en este tema debido a su importancia. Por esta razón, es necesario iniciar adquiriendo los conceptos básicos de sismología para realizar investigaciones referentes a ingeniería sísmica. Un sismo se compone de varios tipos de ondas, en ingeniería civil es necesario identificar cuales afectan a las estructuras. Preliminarmente, se adquiere el conocimiento teórico de algunos conceptos básicos de sismología y fundamentos de dinámica básica, con lo anterior, se entiende inicialmente el comportamiento de una estructura debido a un evento sísmico. Los datos del desplazamiento en el tiempo del elemento durante el sismo seleccionado fueron obtenidos usando un registro de aceleración de un sismo ocurrido en la región de San Francisco, California el 18 octubre de 1989 y una columna de longitud variable entre 1.5ft y 9.0ft con periodos entre 0.25seg y 3.5seg, donde se obtuvieron los resultados. Para esto, se usó un programa (MATLAB) donde se visualizan los desplazamientos de la columna y finalmente se obtiene el desplazamiento máximo. Como resultados se alcanzó un conocimiento de la respuesta de una columna debido a un sismo, donde generó un desplazamiento máximo de 1.182in para una columna de longitud de 9ft con un periodo de 3.5seg. Se relacionaron los conceptos generales de sismología para la aplicación en ingeniería y así dar inicio a investigaciones afines a la ingeniería sísmica. Finalmente, esta investigación busca aportar temas de interés de la sismología, formar e introducir al futuro ingeniero civil con nuevos conocimientos asociados a los efectos de un sismo en las estructuras en ingeniería civil.

Esquema dinámico de protección en un entorno digital de sistemas eléctricos

Johan Steven Castro Fernández — 2023-09-11

Este artículo se enfoca en un estudio de ajuste y coordinación de protecciones en sistemas eléctricos para garantizar la operación continua y la seguridad ante fallas. Se analizan las protecciones de sobrecorriente de tiempo definido (protección 50) y temporizada (protección 51) según la norma ANSI. Se propone un caso de estudio de un sistema de potencia con tres generadores y un generador sincrónico como nodo slack. Se ajustan los parámetros de las protecciones utilizando la ecuación de la curva IEC inversa. Se enfoca en los relés de las líneas 4 y 5 en un escenario de cortocircuito en la línea 4. Se explica la lógica de coordinación dinámica basada en el cambio de grupo de protecciones y el uso del protocolo IEC 61850. Se describe la secuencia de operación de los relés y la arquitectura implementada para las pruebas además de simular eventos de falla con un inyector de secundarias.

Validación ergonómica de una propuesta de diseño enfocada al transporte de cacao en la actividad de cosecha

Juan Ángel Vargas Suárez — 2023-09-11

Aunque la producción de cacao en Colombia es importante, ocupando el noveno puesto a nivel mundial con una producción de alrededor de 67 mil toneladas, el proceso de cosecha sigue siendo tradicional con grandes demandas musculoesqueléticas en los campesinos. Siguiendo la metodología del diseño centrado en el usuario, se desarrolló un proyecto que busca mitigar los riesgos de carga y postura, cuando se transportan los bultos de cacao desde las áreas de cosecha a los puntos de fermentación. Este trabajo muestra el análisis del comportamiento musculoesquelético realizado sobre la propuesta de diseño, comparándola con las situaciones de trabajo actual. Para esto, se realizó observaciones en el campo, que permitieron estudiar el comportamiento postural y de carga de los campesinos en situaciones reales, para replicarlos en simuladores humanos (el software Jack de Siemmens). Los análisis ergonómicos se realizaron para hombres y mujeres en tres de las etapas del ciclo vital (juventud, adultez y persona mayor), en la tarea de carga normal y haciendo uso del diseño propuesto. Se encontró que los riesgos de carga y postura disminuyeron considerablemente, permitiendo que tanto hombres como mujeres puedan realizar la actividad de cosecha de mazorca de cacao, de manera autónoma.

Desarrollo de una metodología computacional para tratamiento y caracterización de imágenes de tipo agroindustrial

David Santiago González Burgos — 2023-09-11

La búsqueda en las mejoras de producción de café en el departamento de Cundinamarca ha generado un creciente interés en el desarrollo de metodologías de evaluación de parámetros de calidad en el proceso de cultivo y postcosecha del grano.

En el contexto tradicional, el análisis de calidad se desarrolla mediante inspección visual y procesos químicos, los cuales pueden resultar inoportunos e insuficientes. En este sentido, las técnicas de reconocimiento de imágenes actuales se destacan por ser herramientas rápidas, confiables y económicas para la evaluación de calidad y detección de irregularidades en productos alimenticios, ya que permiten caracterizar y cuantificar de forma simultánea distintas propiedades fisicoquímicas de una muestra a través de su firma espectral.

Se presenta aquí un enfoque basado en técnicas de reconocimiento de imágenes y visión por computador para la identificación de características y objetos en archivos RGB. El desarrollo de este proyecto tiene un enfoque innovador ya que la caracterización computacional de imágenes se presenta como una solución para la caracterización de parámetros de interés en alimentos. Además, es una metodología de fácil y rápido acceso, que permite desarrollar diagnósticos preventivos y estudios en campo con la proyección de optimizar los tiempos de producción para satisfacer la demanda alimentaria.

Obtención de un abono orgánico a partir de la calcinación de huesos de cerdo (BIOCHAR)

Paola Andrea Contreras Torres — 2023-09-11

En este trabajo de investigación se muestran los resultados de la obtención de un abono orgánico a partir de la calcinación de huesos de cerdo, utilizando un método nuevo para la fabricación de abonos orgánicos mediante un biodigestor construido como piloto para la combustión piro lítica del hueso de cerdo siendo este autosostenible y tecnológicamente avanzado debido a que ayuda al medio ambiente, ya que se utiliza materia orgánica para el gas del prototipo y es herméticamente cerrado no necesitando ninguna clase de combustible ni genera ningún gas de combustión al medio mitigando así los efectos adversos del cambio climático. Por otro lado, ayuda en gran manera a los suelos ácidos de esta región del país, tratados siempre con químicos, dándoles una alternativa diferente y eficiente para los procesos de restauración de los suelos.

Análisis multicriterio de alternativas de turboglorieta para el mejoramiento de condiciones operacionales de la intersección de la calle 3 con carrera 50 en la ciudad de Bogotá

Andrés Felipe Abril Hernández — 2023-09-11

La ciudad de Bogotá presenta diversos desafíos en el ámbito de la infraestructura vial. La congestión, la seguridad vial y la contaminación ambiental son algunos de los temas que se han vuelto prioritarios. Estos desafíos se deben en gran medida a la cantidad de vehículos en circulación, los patrones de conducción conflictivos y las características geométricas de las vías, lo que ha generado conflictos en las intersecciones viales, de hecho, uno de los puntos críticos en los que se presentan estos conflictos es la Glorieta de la Calle 3 con Carrera 50. La búsqueda de soluciones para mejorar la circulación vehicular ha llevado a la identificación de diferentes alternativas de diseño de intersecciones viales, entre las cuales las turboglorietas son una de las opciones óptimas en términos de reducción de los tiempos de viaje y por consiguiente de mejora en la fluidez en las intersecciones. Es por ello que este trabajo se enfoca en la selección de factores de diseño de turboglorietas mediante un análisis multicriterio que permita a nivel cualitativo mejorar las condiciones actuales de la intersección de la Calle 3 con Carrera 50, considerando no solo la fluidez vehicular sino también la seguridad y la contaminación. En primer lugar, se realizó una revisión bibliográfica de los diferentes tipos de turboglorietas existentes y sus características principales. Posteriormente, se identificaron los elementos clave de cada uno de los diseños, los cuales se incluyeron en la matriz multicriterio para ser evaluados considerando aspectos como la seguridad vial, la capacidad vehicular y la sostenibilidad para finalmente establecer las características a adoptar que mejorarían el desarrollo operacional en la intersección.

Diseño de un cosmético ecoamigable usando como activo bromelina de residuos de piña (ananas comosus) y celulosa de colillas de cigarrillo como excipiente

Glicerio León Méndez — 2023-09-11

En las últimas décadas, debido al alto incremento en la contaminación ambiental, se nos ha venido educando acerca del adecuado manejo, control y reciclaje de desechos. Particularmente, la industria del tabaco es una de las responsables de numerosos daños de este tipo, no sólo durante el proceso de producción, sino también durante y después de su consumo. “Una colilla de cigarrillo tarda más de una década en descomponerse naturalmente y contamina hasta 50 litros de agua. Genera un efecto ecotóxico que no sustenta la vida y amenaza a los peces, algas y organismos acuáticos del país”. En consecuencia, el problema de contaminación generado por las colillas de cigarrillo se debe básicamente a tres factores: 1) la gran cantidad de colillas producidas en el mundo: cerca de 5,6 billones por año que equivalen a 845.00 toneladas, de las cuales 94,9 millones (16 toneladas) se producen específicamente en Bogotá; 2) la lenta descomposición o degradación (de 1-2 años); y 3) la formación de lixiviados debido a la posibilidad de transferir los contaminantes retenidos al suelo, cuando son arrojadas en exteriores y al agua. De igual manera el sector agroindustrial de frutas en particular de la piña genera una la gran cantidad de residuos convirtiéndose en un gran problema no sólo ambiental sino económico. Por lo tanto, el desarrollo de nuevos productos cosméticos usando como activos productos naturales y respetuosos con el medioambiente es una de las tendencias actuales. Por lo anteriormente descrito el objetivo del trabajo fue diseñar un cosmético ecoamigable usando como activo bromelina de residuos de piña (Ananas Comosus) y celulosa de colillas de cigarrillo como excipiente. En este trabajo las colillas de cigarrillo fueron recolectadas en cuatro puntos en las playas de la ciudad de Cartagena (Bolívar) (10°25′25″N 75°31′31″O). Tras la recolección, se procedió a separar los elementos de las colillas de cigarrillo (tabaco, filtro, papel) con el fin de continuar el proceso de aprovechamiento a cada material.

Diseño de un sistema basado en firmas espectrales para la detección de cultivos ilícitos

David Santiago Acevedo Peña — 2023-09-11

El presente trabajo de grado estudia la posibilidad de incorporar un diseño de un sistema basado en firmas espectrales con fines de erradicación y detección de cultivos ilícitos. El estudio de firmas espectrales hace posible la identificación de distintos objetos de la tierra y del cielo presentes en imágenes digitales. Los elementos que en ella se encuentran la hacen poseer características particulares conteniendo información de valiosa utilidad en el proceso de evaluación y estudio investigativo. Las plantas (aunque sean de la misma especie) tienen diferencias radiométricas que permite identificarlas sobre una imagen compuesta por el producto de la captación remota de la luz solar reflejada por cada planta.

Los estudios exhaustivos de firmas espectrales representan propiedades físicas, químicas y biológicas, a través de la interacción por medio del uso de métodos tales como el de reflectancia y transmitancia; la estimación de firmas espectrales permite analizar la composición espectral de la clorofila en las diferentes variedades tomadas como método de estudio (Longitudes de onda). El procesamiento digital de imágenes consiste en operaciones que transforman una imagen en otra donde se resalta cierta información de interés y se atenúa o elimina información irrelevante según su aplicación. El objetivo del trabajo de grado es construir una biblioteca de firmas espectrales, con un conjunto de datos, obtenido de algoritmos de extracción y selección de características que da como resultado la firma espectral de cada objeto a estudiar.

Modelo de inteligencia computacional para la legalización de cultivos ilícitos en Colombia, a partir de la teoría de juegos cooperativos

Carlos Alirio Beltrán Rodríguez — 2023-09-11

La producción de cultivos ilícitos de coca en Colombia comenzó en la década de 1970 debido a los problemas que los campesinos enfrentaron para acceder a los mercados legales y al aumento del conflicto armado, lo que trajo consigo la desvalorización de sus tierras y el desplazamiento forzado. El aumento de los cultivos ilícitos en Colombia desencadenó una Guerra contra las Drogas desde Estados Unidos, que se materializó en el Plan Colombia, como una estrategia antinarcóticos y contrainsurgente a gran escala que desató una enorme violencia contra las comunidades campesinas en el sur de Colombia. Los costos sociales derivados de la producción y el consumo de la droga en ambos países han convertido en una prioridad poner fin a la fabricación y el tráﬁco de drogas ilícitas, utilizando controles fronterizos, interdicción de cargamentos de droga y la destrucción de los laboratorios y precursores químicos utilizados en la producción de cocaína, sin embargo, el trabajo para evaluar la eficacia de las políticas de control de drogas ha sido muy bajo. De acuerdo a lo anterior esta propuesta doctoral se centra en diseñar un modelo de inteligencia computacional a partir las diferentes dimensiones de la política de drogas en el país y el desarrollo sostenible, teniendo en cuenta los vínculos entre desarrollo social, desarrollo económico, sostenibilidad ambiental, la búsqueda de sociedades menos violentas, justas e inclusivas, y la creación de alianzas, es un factor de gran relevancia, para el diseño de una política de drogas que resulte más efectiva, eficiente y menos costosa. Entre las principales variables a analizar en esta propuesta de investigación se debe tener en cuenta la efectividad de las políticas implementadas por el Estado frente a la oferta y la demanda de drogas, los delitos conexos al narcotráfico, el lavado de activos, las organizaciones criminales vinculadas al narcotráfico, las posturas de la política exterior colombiana en torno a los cultivos ilícitos y la política de drogas.

Análisis de la variación de la turbidez a partir de imágenes Sentinel 2 en la bahía de Cartagena – Colombia

Mónica Eljaiek Urzola — 2023-09-11

La calidad del agua de la bahía de Cartagena se ha venido deteriorando producto del aporte de sedimentos del canal del Dique. Los impactos de dichos aportes sobre la calidad del agua de la bahía, se estudian a partir de campañas semestrales, integradas por 11 estaciones de monitoreo, dentro de las cuales se hacen mediciones de sólidos suspendidos totales, que varían entre 13 y 470 mg/l. Esta información es muy útil, sin embargo, se requieren esfuerzos adicionales para conocer la dinámica espacial y temporal de los sólidos en suspensión en la bahía, para lo cual se requeriría realizar campañas de monitoreo más frecuentes y en muchas más estaciones, generándose mayores costos. En ese sentido, para complementar la medición in situ, una alternativa que está resultando cada vez más habitual es la del monitoreo con sensores remotos o teledetección, con la que se obtendría una mayor cantidad de datos, gracias a la posibilidad de ampliar la cobertura espacial y temporal. En este artículo se presenta el análisis del comportamiento espacial durante el año 2022 de los niveles de turbidez de la bahía de Cartagena-Colombia, usando imágenes Sentinel 2. Para lograr este objetivo, se desarrolló un algoritmo empírico de turbidez que relaciona la reflectancia satelital en la longitud de onda 665 nm y la turbidez del agua. En la calibración del algoritmo se obtuvo un R²de 0.7. En la validación se obtuvo un R² = 0.83 con un RMSE de 2.72 y un MAPE de 24.93%. Producto de la modelación del comportamiento de la turbidez con imágenes Sentinel 2, se pudo observar la variabilidad estacional de la zona, definida por mayores niveles de turbidez en la época de lluvia, con un promedio en la bahía de 20.4 FNU en el mes de septiembre, en contraste con un promedio de 9.2 FNU en el mes de enero, asociado a la época seca. Estos resultados, permitieron establecer la zona sur de la bahía, como la zona con mayores variaciones de turbidez, con un coeficiente de variación hasta del 67%.

Diseño de una plataforma robótica autónoma para cirugía endoscópica endonasal

Iliana María Rumbo Barros — 2023-09-11

La cirugía endonasal es una técnica de cirugía mínimamente invasiva que se realiza a través de las fosas nasales para tratar trastornos de la base del cráneo. En este escenario, los robots han demostrado potencial para mejorar los procedimientos quirúrgicos al aumentar la seguridad, la precisión y la consecución de movimientos que serían difíciles de realizar en una intervención ordinaria. En este artículo se describen los avances obtenidos en el diseño de una plataforma robótica autónoma para cirugía endoscópica endonasal.

Para abordar esa tarea, se integraron el robot colaborativo UR3, el instrumental y el escenario quirúrgico en un entorno de simulación utilizando Matlab/Simulink y CoppeliaSim. Luego, se evaluó la respuesta del cobot mediante la conexión con Polyscope y una interfaz Unity mediante ROS. Finalmente, se implementaron algunos movimientos del instrumental de una cirugía endonasal para analizar su efectividad mediante un test que evaluó la respuesta del cobot UR-3e en un modelo tridimensional del cráneo humano.

En los resultados obtenidos se realizaron ejercicios en simulación usando CoppeliaSim y Matlab/Simulink para simular movimientos y trayectorias utilizando el cobot. Posteriormente, usando una plataforma diseñada en Unity, se simuló la manipulación del cobot a través de Rosbridge suite, un paquete desarrollado para establecer comunicación entre sistemas ROS. Se midieron las fuerzas y pares mediante un experimento que comparó a un operador humano con el cobot en diferentes tareas y con diferentes materiales (gelatina, plastilina, yogur), con el fin de emular las posibles texturas de un quiste, demostrando así el potencial del robot en la ejecución autónoma de estas tareas. Los resultados mostraron fuerzas y pares equivalentes entre los producidos por el operador humano versus los producidos por el robot UR-3e manipulado por la herramienta diseñada.

El uso de robots en cirugía endoscópica endonasal puede mejorar la precisión y realizar movimientos que serían difíciles de realizar en una intervención ordinaria. La medición de pares y fuerzas llevada a cabo en este trabajo muestra que un robot podría realizar la resección de un tumor ubicado en el cráneo con la misma eficacia que un cirujano. Trabajos futuros realizarán estos mismos experimentos con un acceso endonasal del robot y sobre un modelo de prueba.

Presence of metals in a ferruginous hot spring in the Cundinamarca region, Colombia

Yuly Sánchez — 2023-09-11

The presence of metals in hot springs has been associated with various adverse health effects. Although some elements are essential for humans, they are dangerous at high levels of exposure.

There have been little studies on the presence of metals in hot springs in Colombia, therefore, laboratory tests were carried out over a period of six months (June to December, 2021), with spot samples every month in a ferruginous hot spring in the Cundinamarca region, Colombia.

Tests were carried out for arsenic (As), chromium (Cr), mercury (Hg), lead (Pb), aluminum (Al), copper (Cu), iron (Fe), magnesium (Mg), manganese (Mn), nickel (Ni), zinc (Zn), strontium (Sr), and calcium (Ca) in the Laboratory of the Bogota Aqueduct and Sewer Company (in Spanish EAAB). Since there are no regulations in Colombia there is no regulation on the quality of hot springs, the analysis of results was carried out by comparing them with standards for drinking water and swimming pools from countries such as Canada, Germany, and the World Health Organization (WHO) as well as hot springs in Japan. It was observed that iron was the only metal that exceeded the regulations for drinking water and swimming pools.

High performance serverless architecture for developing Stock Market Deep Learning models

Óscar Bustos — 2023-09-11

Several studies reported in the literature have analyzed the usefulness of various sources of information to predict the price of stock markets. Some of them have focused attention on the predictive power of information from social networks, which by their nature is unstructured and present a large volume of data. However, capturing and processing this information to obtain a mineable view to build predictive models can require vast amounts of computing power and storage, cost-prohibitive for an academic project. Additionally, training deep learning models requires a large consumption of computation, since hundreds of thousands of parameters must be calculated iteratively. The present work proposes a cloud-native architecture that scales elastically at a low cost using serverless technologies, which allows for capturing Twitter messages, performing natural language processing, and training Long-Short-Term- Memory (LSTM) and Convolutional Neural Networks. For each stage of the processing, the computing power used, the cloud storage capacity used, and the costs associated with the execution of each experiment are detailed. The cloud services used are also described, as well as the frameworks and libraries used both for data capture and for the training of Deep Learning models.

Seguimiento de una trayectoria para sutura con dispositivo automático acoplado a un robot colaborativo

Omaira Luz Tapias Díaz — 2023-09-11

En este proyecto se propone automatizar la sutura en cirugía laparoscópica usando un robot UR3 y un dispositivo electrónico con una pinza para sutura laparoscópica (Endo Stitch). La automatización de la sutura en cirugía mínimamente invasiva es crítica y busca minimizar la fatiga, mejorar la precisión y reducir el tiempo de operación del cirujano. Se diseña, implementa, simula y construye un dispositivo para sutura laparoscópica automatizada usando un cobot (robot colaborativo) y una pinza de sutura Endo Stitch. Se llevan a cabo pruebas de suturas en un modelo anatómico, siguiendo tres trayectorias: lineal, en forma de V y en forma de lambda. Para enviar y adquirir información de las trayectorias generadas y ejecutadas, se selecciona el tipo de trayectoria, se ubica el robot en el punto de inicio de la herida para tomar la lectura de la posición, se mueve el robot a diferentes puntos para tomar los datos de posición, se genera la trayectoria deseada con Matlab, se organiza en una matriz de script que luego es enviada al robot. Cada movimiento del robot se lee y almacena para obtener los errores de movimiento en cada articulación. Estas pruebas se realizan integrando herramientas de software como ROS y Matlab en la manipulación automática del robot UR3 y la pinza Endo Stitch, el diseño se implementa mediante una herramienta CAD y una impresora 3D, la simulación del sistema se hace en CoppeliaSim. Las pruebas de las trayectorias se hacen sobre un panthom en diferentes ángulos de inclinación.

El diseño e implementación del dispositivo automatizado para sutura laparoscópica demuestra ser efectivo en la ejecución de suturas en un panthom con alta precisión y baja tasa de error. La integración de herramientas de software como ROS y Matlab permite el envío y adquisición de información de trayectorias, lo que resulta en un seguimiento preciso de las trayectorias deseadas. Este proyecto tiene el potencial de mejorar la eficiencia y seguridad en la cirugía laparoscópica, reduciendo la fatiga y el tiempo de operación del cirujano.

Comportamiento mecánico de suelos reforzados con un sistema de confinamiento celular de neumáticos en desuso para el mejoramiento estructural de subrasantes viales

Mario Santiago Hernández Arango — 2023-09-11

El crecimiento y expansión de la población ha requerido la construcción de infraestructura lineal sobre suelos de características deficientes. Por otro lado, la disposición de neumáticos en desuso implica centros de acopio donde la acumulación de gases aumenta su riesgo de colapso y el almacenamiento de agua, dentro de cada elemento, genera vectores infecciosos perjudiciales para la salud. El refuerzo con sistemas de confinamiento celular de neumáticos en desuso (SND) se presenta como una buena alternativa para el mejoramiento de suelos de bajas características mecánicas y geotécnicas en la construcción de infraestructura. Adicionalmente, es una solución efectiva para la disposición y reactivación del ciclo de vida de estos residuos, que representan un problema de salud pública a nivel mundial. La implementación de procesos sostenibles en el mejoramiento de suelos, las deficiencias en la gestión de la infraestructura, los beneficios mecánicos, ambientales y económicos de los sistemas celulares y la reutilización de los neumáticos en desuso mediante procesos de transformación de bajo costo fundamentaron la presente investigación. Se propone un SND a partir de la reutilización de la huella de rodadura del neumático, donde la transferencia de la carga se genera por la fricción entre los elementos, sin requerir sistemas adicionales de fijación. Por ello, se está desarrollando la evaluación analítica y experimental del SND para el mejoramiento de subrasantes viales, presentándose el modelo físico y matemático preliminar y la construcción del experimento de placa a escala real que será evaluado en condiciones dinámicas de carga. El avance actual de la investigación ha permitido establecer que el comportamiento mecánico del sistema depende de la magnitud de la carga vertical, del efecto membrana inducido por el arreglo de celdas de neumáticos, de la interfaz de fricción entre los elementos, del empuje pasivo del suelo sobre la celda, de la capacidad de soporte del suelo de apoyo y de las características físicas y geométricas de la celda. Igualmente, se determinó las condiciones del ciclo de carga y de la instrumentación geotécnica requerida para evaluar experimentalmente el comportamiento de los esfuerzos inducidos y las leyes de deformación del SND, con el objetivo de establecer parámetros mecánicos de mejoramiento entre un suelo reforzado y un suelo sin confinamiento.

Avanzando hacia la sustentabilidad planetaria: la integración de criterios ASG en las prácticas ambientales del sector industrial

Karen Gallegos Hernández — 2023-09-11

El sector industrial ha tenido un impacto significativo en el medio ambiente, generando contaminación del aire, agua, degradación del suelo, pérdida de biodiversidad, entre otros. Es esencial adoptar medidas para reducir este impacto, tales como la gestión adecuada de residuos, la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero y la implementación de tecnologías más limpias y eficientes.

Además, se recomienda que las empresas adopten políticas de responsabilidad social y ambiental involucrándose en proyectos de desarrollo sustentable en las comunidades donde operan para lograr avanzar hacia una Sustentabilidad Planetaria (SP).

La sustentabilidad es un tema cada vez más relevante en el sector industrial por lo que las empresas están adoptando prácticas dentro del marco del desarrollo sustentable para garantizar su éxito a largo plazo, al mismo tiempo que reducen su huella ambiental. La inclusión de criterios ambientales, sociales y de gobernanza (ASG) en las prácticas de las empresas es fundamental para garantizar que su desempeño sea financieramente sostenible, socialmente responsable y respetuoso con el medio ambiente.

El objetivo de este estudio es explorar la relación entre las Prácticas Ambientales (PA), los criterios ASG y la SP en el sector industrial a través de un análisis comparativo. Se identifica que los elementos que conforman los criterios ASG están estrechamente relacionados con las prácticas ambientales implícitas en la SP, de modo que existe interacción entre los elementos.

En definitiva, se propone que tanto la SP como los criterios ASG se consideren como medidas imprescindibles para que las empresas contribuyan al bienestar y a la sustentabilidad de las comunidades donde se desenvuelven. Por consiguiente, los hallazgos de esta investigación tienen una relevancia importante en el ámbito de la gobernanza y toma de decisiones empresariales, pues contribuyen al avance en la implementación de estrategias que permitan una gestión más responsable y sustentable en el sector industrial.

Un Un modelo computacional eficiente para el problema de la Partición de Mínima Información en el contexto de la Teoría de la información integrada (IIT)

Luz Enith Guerrero Mendieta — 2023-09-11

Uno de los interrogantes que ha inquietado a la humanidad es la razón del por qué somos conscientes. Los grandes avances conseguidos gracias al estudio científico del cerebro han permitido conocer muchos aspectos de los fenómenos mentales al encontrar sus bases neurofisiológicas. La búsqueda de cómo se produce el fenómeno de la conciencia por procesos neurobiológicos del cerebro, ha tenido recientemente un trabajo activo, aunque poco progreso. La Teoría de la Información Integrada (Integrated information theory o IIT) planteada por el neurocientífico Giulio Tononi, es una de las teorías sobre la conciencia más aceptadas actualmente. IIT es un esfuerzo por darle sentido a la filosofía de la conciencia, a las experiencias conscientes y a la neurología de la conciencia, de forma rigurosa en un marco teórico que define la conciencia, la cuantifica y permite determinar si los sistemas son conscientes o no. IIT considera que para que haya conciencia debe generarse información y que ésta esté integrada y establece una forma de medirla.

La neurociencia ha podido avanzar en entender como mecanismos cerebrales realizan funciones cognitivas como toma de decisiones, análisis del lenguaje, etc.; sin embargo, no es sencillo comprender cómo un organismo funciona en unidad ni cómo se dan sus funciones más complejas. Un problema importante en la neurociencia es encontrar qué grupos de componentes de un sistema forman conjuntos irreducibles con funcionalidad compartida. Este trabajo doctoral aborda esta problemática, desde la perspectiva de IIT. La teoría relaciona la cantidad de información integrada con el grado de conciencia y establece una medida matemática de la información integrada (Phi) y propone que para cuantificar la información integrada del sistema se analicen sus diferentes particiones hasta encontrar la Partición de Mínima Información (Minimum information partititon o MIP), este es un problema numéricamente intratable por la explosión combinatoria generada por la cantidad de particiones resultantes. Dada la importancia que en diferentes campos conlleva la solución a este problema, este trabajo doctoral plantea la búsqueda de alternativas que faciliten hallar la MIP.

Termografía un estudio diagnóstico complementario como apoyo en la detección temprana de anomalías de mama femenina

Steve Rodríguez Guerrero — 2023-09-11

Se presentan los avances de la propuesta de una metodología de visión artificial basada en termografía infrarroja como técnica de diagnóstico complementario de apoyo en la detección temprana de anomalías de mama femenina. En la etapa de adquisición se desarrolló un escenario de captura de imágenes termográficas basado en la adaptación de un protocolo internacional dentro de un Hospital de la región en el que se capturaron 150 imágenes. Posteriormente, en la etapa preprocesamiento y segmentación se emplearon técnicas para el mejoramiento del contraste y detectores de frontera con el fin de extraer cada mama de la zona de tórax de las pacientes; después se emplearon técnicas de transformación como las de coocurrencia para extraer las características de cada imagen y así terminar con la etapa de clasificación en el que se confrontaron modelos de máquinas de aprendizaje superficial versus modelos de aprendizaje profundo. En este primer ciclo se alcanzó a implementar un algoritmo de frontera basado en filtros gradientes más la transformación de Hough para la segmentación, y en la etapa de clasificación se obtuvieron porcentajes de precisión superiores al 80%. Los resultados alcanzados en esta primera etapa permiten brindar cierto grado de confianza en el uso de este tipo de estudio para efectos de detección temprana de anomalías de mama, pero también permite preveer las limitaciones de este tipo de estudio.

Modeling and simulation of a non-linear high-power quadratic buck converter from design analysis

Rafael Antonio Acosta Rodríguez — 2023-09-11

This document presents a study of a non-linear system for the regulation of the output voltage of a direct current converter of the quadratic reducer type, based on the static and dynamic equations of the system, taking into account its losses through The use of the equivalent series resistance, in its elements, and taking into account the conversion voltage ratio is equal to the square of a duty cycle, has good potential in DC-DC converter applications where a large voltage reduction is important, as in modern automobiles, employing a theoretical development scheme. To create this experimental design, firstly, the quadratic converter switched model is reviewed from its equations of state, the averaged model showing the non-linearity of the system, thereby constituting the linear model, of which later A linearization is applied to the system to obtain the transfer function of the quadratic Buck Converter to make a design from the most important construction variables such as Vg = 380V, Vo = 48V, Po = 500W, F = 100KHz with the purpose to evaluate the design parameters that lead to finding the passive and active components, by calculating capacitances and inductances, from voltage and ripple current of the quadratic Buck system in continuous conduction mode, to constitute a real model with losses, their simulations were carried out using MATLAB ® Simulink software, to ensure the performance of the system.

Metodologías de extracción de aceite de coraza de marañón: evaluación de impacto ambiental por emisiones de CO2

Johan Sebastián León Montañez — 2023-09-11

El aceite de la coraza de marañón (ACM) es un subproducto de alto interés en la industria química por sus aplicaciones en el diseño de materiales poliméricos, surfactantes y componentes bioactivos. Sin embargo, dentro de la cadena productiva del marañón en el Departamento del Vichada este subproducto ha sido poco explorado. Para recuperar el ACM se han reportado metodologías como extracciones térmicas, mecánicas y químicas. Dichas técnicas presentan variaciones en rendimientos, capacidad tecnológica, costo y capacidad de procesamiento; por lo cual, es necesario establecer parámetros de decisión robustos para la selección de un método. Así, se realiza un análisis comparativo de los impactos ambientales relacionados a la extracción del ACM por medio de la metodología de Soxhlet y prensado mecánico. Esto se realiza cuantificando el impacto relacionado al uso de solventes (emisiones por manufactura, reutilización y disposición) y al consumo de energía de las operaciones unitarias involucradas en cada metodología en términos de las emisiones de CO₂ equivalente. De este modo, es posible establecer parámetros de decisión para la implementación de dichas técnicas de extracción en la región del Vichada en función de su sostenibilidad ambiental. Adicionalmente, se brinda una aproximación inicial para realizar un análisis de ciclo de vida de potenciales productos de valor agregado derivados del aprovechamiento del aceite de coraza del marañón.

Índices de calidad del agua residual para la evaluación integral de efluentes del proceso de lixiviación de oro con cianuro en el departamento de Caldas

Guillermo Humberto Gaviria López — 2023-09-11

Los índices de calidad del agua (ICA) nacen como instrumentos para simplificar la manera en la que se valora la calidad del recurso hídrico, condensando los parámetros fisicoquímicos de calidad del agua en forma compacta a través de un número, un intervalo o una categoría descriptiva. Además de los ICA se han desarrollado, aunque con menos difusión, los Índices de Calidad de Agua Residual (ICAR). Estos han sido aplicados a la valoración de efluentes de diferentes tipos de industrias y pueden ser empleados como herramienta de monitoreo y gestión del impacto de las aguas residuales sobre el recurso hídrico. Es así como se propuso la formulación de un ICAR basado en la normativa ambiental colombiana. Para calcular el ICAR se empleó el método del índice aritmético ponderado tomando como referencia los parámetros de la Resolución 0631 del 2015 del Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible y sus valores máximos permisibles en los vertimientos puntuales a cuerpos de agua superficiales a los sistemas de alcantarillado público.

Como caso de estudio se consideró el departamento de Caldas debido a la vocación minera de algunos de sus municipios. En él se extrae oro principalmente en los municipios de Marmato y Manizales. El departamento aportó ca. 5% de la producción total de oro del país en el 2020. La extracción de oro se hace a través de grandes proyectos mineros y minería artesanal (entables). La minería afecta la calidad del agua por la descarga de lodo de roca estéril molida, efluentes con cianuro y altas cargas de metales disueltos.

En este trabajo, se calculó el ICAR teniendo en cuenta los 23 parámetros fisicoquímicos que tienen establecido un valor máximo permisible en la normativa ambiental vigente (T, pH, DQO, DBO₅, SST, SSED, Grasas y Aceites, Fenoles, HTP, CN^–, Cl^–, SO₄^2–, S^2–, As, Cd, Zn, Cu, Cr, Fe, Hg, Ni, Ag, Pb) con base en un método de índice aritmético ponderado. Se emplearon los valores promedio de seis muestreos de efluentes de diferentes entables mineros del departamento de Caldas que realizan lixiviación de oro con cianuro. Se obtuvo un ICAR de 828.06, el cual indica una calidad muy mala del efluente. Esto exhorta a buscar alternativas de tratamiento que tengan en cuenta las características de los efluentes del departamento. Finalmente, el ICAR ha permitido evaluar integralmente la calidad del agua y planear acciones de mitigación. Además, constituye en sí mismo una herramienta para valorar el impacto integral de las acciones de atenuación de la contaminación.

Análisis de descomposición de los materiales usados en empaques en la cadena de producción del marañón en el departamento del Vichada

Tatiana Carolina Cruz Perea — 2023-09-11

En el departamento del Vichada se utiliza una gran variedad de empaques durante la producción y procesamiento de marañón. Estos son usualmente de plástico de uno o pocos usos que ocasionan efectos nocivos al ambiente. Además, como residuo de la extracción de la almendra se producen aproximadamente 1000 ton de corazas de marañón cada año. Estas podrían ser un insumo para el desarrollo de nuevos materiales y la fabricación de empaques innovadores gracias a sus propiedades físicas y térmicas. En este trabajo se presenta la descomposición del material de dos empaques utilizados durante la etapa de vivero del marañón: tubetes forestales y bolsas de siembra. A través de la herramienta de Análisis de Descomposición (Teardown Analysis), se evaluaron las propiedades y composición del material de los empaques, teniendo en cuenta factores como su apariencia interna y externa, y características térmicas y químicas. El material de los empaques estudiados fue analizado utilizando Análisis Termogravimétrico (TGA), Calorimetría Diferencial de Barrido (DSC) y Espectroscopía Infrarroja por Transformada de Fourier (FTIR). Los resultados permitieron identificar que los empaques están fabricados a partir de polipropileno (PP) y polietileno de alta y baja densidad (PEAD y PEBD); de manera que, la transición hacia alternativas con características similares como el ácido poli láctico (PLA), el polihidroxialcanoato (PHA) o la fabricación de empaques hechos completamente de materiales reciclados podría resultar en la reducción del impacto ambiental. Este estudio sirve como base para futuros trabajos enfocados en el desarrollo de empaques a partir de las corazas de marañón, para ser utilizados en la cadena de producción y de procesamiento del marañón en el departamento del Vichada.

Enhanced COVID-19 pneumonia diagnosis through optimized transformers and chest X-rays: post-pandemic insights

Andrés Escobar Ortiz — 2023-09-11

The COVID-19 pandemic led to an intense global health and economic impact, prompting researchers to seek rapid and effective diagnostic tools, such as Chest X-rays (CXR), especially in regions with limited resources. To alleviate the burden of manual CXR analysis, our study focuses on developing an optimized deep learning model to discern COVID-19 infections from other respiratory illnesses. We introduced an advanced screening tool comprising a Convolutional Neural Network (CNN) equipped with an optimized attention module. The training and validation of the model used a comprehensive private dataset of 5572 CXR images, illustrating various COVID-19 pneumonia severities, other pneumonia types, and healthy cases. Performance metrics showed training accuracy varying between 87% and 99.7%, with validation accuracy ranging from 87% to 93%. These results highlight the influence of dataset composition, especially the distribution of COVID-19 severity sub-classes, on the model's effectiveness. In the testing phase, the model performed optimally with a data set configuration rich in COVID-19 images, encompassing all sub-classes (sensitivity: 83%, false-negative rate: 17%). This study underscores the vital role of interdisciplinary cooperation in delivering expedient screening solutions during health crises. The proposed model achieved over 90% accuracy in identifying COVID-19 cases in CXRs, providing novel insights into the potential of imaging configurations for enhanced detection and differentiation of COVID-19 severities from other pneumonia instances.

Marco de trabajo para la planificación de redes 5G móviles

Ronald Martínez Abuabara — 2023-09-11

La planificación de una tecnología es el conjunto de principios y lineamientos que indican las acciones para la adquisición, transferencia y asimilación de tecnología con el objetivo de incorporar el uso de esta en el desarrollo estratégico de una organización o región. Las redes de quinta generación de telefonía móvil celular presentan características de baja latencia, disponibilidad, fiabilidad, comunicación masiva, eficiencia espectral y alta velocidad. Estas características facilitan la implementación de servicios relacionados con banda ancha móvil, comunicaciones masivas con máquina y comunicación ultra confiable de baja latencia. En el presente trabajo se presentan los avances de la tesis doctoral que tiene como finalidad desarrollar un marco de trabajo para la planificación de una red móvil 5G, el propósito es poder establecer un procedimiento replicable para el despliegue de este tipo de redes en el Departamento del Magdalena, al brindar una herramienta validada, que sirva de insumo técnico-científico a los operadores de telefonía en el momento que contemplen la implementación de la red 5G Móvil en los ambientes urbanos y rurales. Adicionalmente se espera contribuir a la transformación del territorio, a partir de la conectividad y así aportar al mejoramiento de los indicadores en las áreas de: salud, logística, turismo, agricultura, entre otro, al posibilitar la implementación de servicios innovadores. Este marco se fundamenta en un enfoque híbrido que utiliza las herramientas de toma de decisiones multicriterio del método analítico jerárquico y TOPSIS, donde se recolectan y validan los aspectos técnicos de los análisis de cobertura, capacidad, indicadores de rendimiento e interferencia, los aspectos comerciales y sociales del territorio. Esto para determinar la importancia de los criterios y subcriterios que permitan seleccionar la mejor alternativa para la implementación de este tipo de red. Como resultados preliminares se tienen: indicadores por municipio de: penetración de banda ancha, cobertura de energía eléctrica, uso del suelo, actividades económicas primarias, altura media sobre el nivel del mar, coordenadas de los picos más altos, entre otros. Adicionalmente, se realizaron simulaciones en el software xirio de cobertura de algunas áreas potenciales para la implementación de servicios de quinta generación.

Implementación de hardware eficiente para la reconstrucción de fuerzas de contacto en sensado táctil inteligente

María Luisa Pinto Salamanca — 2023-09-11

Los sistemas inteligentes de sensado táctil permiten replicar el sentido del tacto humano a través de la combinación de sensores, electrónica de interfaz y sistemas de decodificación de datos para capturar, transmitir y procesar estímulos táctiles. En estos sistemas, la reconstrucción de las fuerzas de contacto facilita el análisis de las propiedades materiales de un contacto, y es fundamental para la regulación de la fuerza de agarre en los lazos de control de deslizamiento. Este trabajo presenta los resultados preliminares de una investigación doctoral encaminada al diseño e implementación de arquitecturas de hardware eficiente para la reconstrucción de fuerzas de contacto, considerando criterios de generalización, eficiencia y escalabilidad. Con este trabajo se espera mejorar la emulación del sentido del tacto y expandir las aplicaciones de la piel electrónica en contextos robóticos y biomédicos. Como resultado preliminar, este trabajo describe un modelo de estimación de fuerzas novedoso y propone un enfoque de implementación eficiente basado en FPGA.

Avances en la caracterización experimental de canales UAV-A-infraestructura en bandas de 5G

Juan Carlos Muñoz Pérez — 2023-09-11

El crecimiento de las aplicaciones de vehículos aéreos no tripulados (UAV) es innegable, ya que sus potencialidades han aumentado significativamente. Los sistemas UAV requieren comunicaciones confiables para controlar la navegación o transmitir datos confidenciales, lo que se vuelve crucial para el desarrollo de la tecnología UAV. Los sistemas de comunicaciones utilizan el canal inalámbrico para propagar un frente de onda entre el transmisor/receptor y el vehículo que puede obstruirse o desvanecerse. El desvanecimiento es causado por fenómenos de propagación, reflexiones, difracciones, dispersión y las características del escenario de propagación produciendo efectos multicamino y Doppler, dando lugar a sistemas de desvanecimiento selectivo tiempo-frecuencia y sistemas de desvanecimiento de dispersión en tiempo-frecuencia, que afectan a la señal transmitida por el canal. Comúnmente, la obstrucción se produce por la dispersión de objetos en el suelo, como edificios, la orografía del terreno y por la propia estructura del UAV.

Los modelos de propagación permiten el desarrollo y selección de los sistemas de comunicación óptimos para cada aplicación. Proponer modelos de propagación es fundamental para lograr una caracterización adecuada del canal de comunicación para comprender su comportamiento. Las caracterizaciones de canales se pueden realizar a través de análisis teóricos o con simulaciones electromagnéticas computarizadas. Sin embargo, las caracterizaciones más confiables usan medidas experimentales en el campo para validar modelos teóricos o simulados.

Este trabajo muestra el avance que han tenido los modelos de pérdidas de propagación desarrollados a través de la caracterización experimental de un canal de comunicación inalámbrico entre un UAV y una infraestructura terrestre. También se muestran los trabajos de implementación de sondas de canal en bandas bajas y medias de 5G.

Subestaciones digitales y ciberseguridad como factores claves en la transformación digital del sector eléctrico colombiano

Óscar Tobar Rosero — 2023-09-11

Las subestaciones digitales han representado un cambio significativo para los sistemas eléctricos y son un eje fundamental en el proceso de inclusión de nuevas tecnologías, herramientas de software o tendencias tecnológicas emergentes en redes inteligentes. Su implementación trae consigo beneficios, pero también retos. En este contexto, el inminente uso de TICs requiere una evaluación de la infraestructura de red y los riesgos cibernéticos y vulnerabilidades propias de este tipo de infraestructura, evidenciando un desafío importante para el sector eléctrico, en aras de alcanzar con éxito las metas de transformación digital y transición energética, sin exponer al sistema eléctrico.

En este estudio se plantea analizar los protocolos y estructura de comunicaciones en subestaciones digitales, identificando vulnerabilidades cibernéticas que pudieran ser consideradas en estos sistemas. Se parte de un análisis bibliográfico sobre los principales ataques cibernéticos o vulnerabilidades identificadas en subestaciones digitales, para establecer los de mayor criticidad o más comunes. El proceso se acompaña de una metodología para ejecutar un ataque cibernético en dicha infraestructura a nivel de laboratorio. Posteriormente, se ejecutan los ataques en un ambiente controlado dispuesto en un laboratorio de pruebas de la Universidad nacional de Colombia sede Medellín y se establecen patrones que permitan evaluar estrategias de mitigación del riesgo.

Se cuenta con una infraestructura de pruebas que emula una bahía de una subestación digital con sus componentes físicos y digitales, donde son replicados los ataques de suplantación mediante mensajerías GOOSE, teniendo resultados positivos en dicho proceso. De este proceso, se puede concluir la importancia de gestionar el riesgo cibernético en los sistemas digitales implementados en el sector, particularmente entendiendo el impacto de estos para la operación del sistema eléctrico colombiano. Así mismo, se identifica la vulnerabilidad derivada de la mensajería GOOSE, y los atributos o características que podrían permitir realizar una detección temprana de un ataque con dichos mensajes. Finalmente, se destaca que los conocimientos y apropiación tecnológica derivada de esta investigación, permiten orientar procesos de implementación, formación de capital humano y generación de nuevas capacidades de aplicación en estas temáticas de relevancia en la proyección de país, particularmente desde el sector energético.

Modelamiento del efecto de la anisotropía de la biomasa en su conversión y el rendimiento de productos durante la pirólisis rápida

Mario Alejandro Sánchez Posada — 2023-09-11

En el presente trabajo se desarrolla un modelo a escala de partícula para la pirólisis rápida de biomasa. El presente modelo considera una partícula bidimensional con comportamiento anisotrópico en el transporte de masa intra-partícula, incorporando además un mecanismo de reacción detallado que incluye la composición lignocelulósica de la partícula y la formación de la fase líquida intermedia que aparece debido a las reacciones de depolimerización de los pseudo-componentes de la biomasa. El modelo permite observar el efecto de propiedades las propiedades térmicas y de transporte de la partícula y otras características como su tamaño, humedad inicial sobre sobre la conversión de biomasa y el rendimiento de los productos obtenidos. El modelo permite además observar el efecto de parámetros de proceso como la tasa de calentamiento, la temperatura final y la presión del reactor sobre los rendimientos de productos. Se encontró un efecto apreciable de la anisotropía de la permeabilidad de la partícula en la curva de pérdida de masa, efecto que se hacía aún más relevante a mayores tamaños de partícula y menores tasas de calentamiento, sin embargo, se encontró que a partir de relaciones entre la anisotropía axial y transversal superiores a 100:1 el efecto de la anisotropía se hacía despreciable para partícula con relaciones de aspecto de 3:1 (longitud/diámetro).

Evaluación teórica del efecto de la viscosidad sobre la disipación de potencia en hipertermia magnética aplicada a ferrofluidos agua/Fe3O4

Laura Carolina Álvarez Gil — 2023-09-11

El calentamiento por inducción magnética es ampliamente utilizado en la industria para diversos procesos, como calentamiento de fluidos y fundición, forja y aplicación de tratamientos térmicos a metales. En los últimos años, ha surgido un nuevo campo de investigación relacionado con el calentamiento de ferrofluidos mediante inducción magnética, impulsado por el desarrollo de nanomateriales. Una de las aplicaciones principales de esta técnica es la hipertermia, que se utiliza como tratamiento complementario a la quimioterapia/radioterapia para ciertos tipos de cáncer. La hipertermia consiste en elevar la temperatura corporal para provocar la muerte de células malignas, ya que son sensibles a las condiciones térmicas. Si bien existen otras técnicas para la aplicación de la hipertermia, el calentamiento de ferrofluidos por inducción magnética ha mostrado una distribución más uniforme de temperatura, lo cual soluciona parcialmente las limitaciones existentes. Sin embargo, debido a múltiples factores que intervienen en el proceso, como las propiedades del campo magnético, las características del ferrofluido y las condiciones de aplicación, es difícil predecir cómo se disipa la potencia en función del tiempo. Esta investigación utiliza modelos analíticos para estudiar cómo las variaciones temporales de la temperatura afectan la viscosidad del medio continuo y, por ende, la potencia disipada durante el calentamiento por inducción magnética aplicado a ferrofluidos agua/magnetita (Fe₃O₄). Se emplean las ecuaciones de Rosensweig y el comportamiento de la viscosidad del agua en función de la temperatura para evaluar la potencia disipada en diferentes formulaciones de ferrofluidos a diferentes temperaturas de interés. Los resultados muestran cambios de 23,3% en los indicadores de generación de calor localizado para una distribución de tamaño medio de partícula de 10 nm. Estos hallazgos contribuirán al entendimiento de cómo los parámetros específicos de la formulación de los ferrofluidos influyen en el calentamiento por inducción magnética, lo que permitirá predecir el comportamiento de la temperatura en la aplicación de la hipertermia magnética para el tratamiento de tumores.

Equidad espacial de la accesibilidad de zonas de producción de cafés especiales a centros de distribución existentes y propuesta de localización. Caso de estudio, departamento de Nariño, Colombia

Daniel Mauricio Goyes Chaves — 2023-09-11

La accesibilidad geográfica es catalogada como un parámetro de competitividad entre regiones y cadenas productivas, importante en la planificación espacial del territorio, en la conexión entre orígenes y destinos. Se ha definido como la facilidad de alcanzar un lugar específico desde otro lugar y el grado en que el desarrollo espacial permite a los individuos alcanzar un lugar en el espacio. El Departamento de Nariño, Colombia se ha caracterizado por producir uno de los mejores cafés especiales del país, de excelente calidad y atributos diferenciales, pero ha tenido problemas para su comercialización y distribución, resultado tanto de la ausencia de red de infraestructura de transporte y mantenimiento de estas, como por falta de equipamientos estratégicos logísticos para su almacenamiento, afectando su competitividad. Esta investigación tuvo como objetivo evaluar la equidad espacial a partir de los niveles de accesibilidad territorial de los puntos de compra de cafés especiales de las cooperativas de la región hacia el centro de distribución existente de mayor capacidad, ubicado en la capital del Departamento y tres escenarios propuestos mediante el modelo de localización de centro de gravedad y Minisum. El análisis se dividió en 5 fases metodológicas, iniciando con la caracterización de la estructura de red existente, implementación de métodos de localización, modelación de la accesibilidad territorial (línea base equipamiento actual y equipamientos propuestos), cuantificación del ahorro generado en las zonas productoras (puntos de compra) de los tiempos de viaje y análisis de cobertura, finalmente la evaluación de la equidad espacial. Como principal resultado se obtuvo que los escenarios propuestos, generan un impacto positivo en las diferentes zonas de producción, generando ahorros de tiempo de viaje de hasta 11,85 %. Objetivamente, se pudo mostrar que es posible evaluar las condiciones de accesibilidad e impacto generado de determinadas actuaciones en las cadenas productivas agrícolas.

Indicador de integridad de datos para un escenario de contratos futuros en una Blockchain

Cristian Camilo Ordóñez Quintero — 2023-09-11

La agricultura por contrato futuro se utiliza para acordar una serie de características especiales del producto para su posterior venta, la implementación de estos en una blockchain validado mediante contratos inteligentes conlleva una serie de desafíos, tal como la evaluación de las cláusulas utilizando datos externos a la blockchain (e.g, precio de moneda, alza de precios de fertilizantes, datos de sensores, bases de datos externas, datos meteorológicos o APIs que caracterizan cambios al validar las cláusulas estipuladas en el contrato) lo cual la manipulación o cambio sobre ellos perjudica los acuerdos pactados y afecta la iniciativa de comercio justo. La conexión de datos externos a una blockchain se conoce en la actualidad como dependencia del oráculo. Ahora bien, en caso de desconexión o falla de los datos proporcionados por el oráculo el contrato inteligente puede dejar de funcionar o incluso ejecutarse de manera incorrecta, lo cual conlleva a una serie de desafíos en su implementación.

En ese sentido los indicadores de integridad de datos juegan un papel importante en este proceso, las firmas digitales, y el consenso distribuido, son algunos de los métodos que facilitan la verificación de integridad de los datos en los contratos inteligentes; si bien es cierto que son bastante utilizados, ninguno de los dos analiza el origen de los datos cuando éstos provienen de fuentes externas a la red. De esta manera la integridad del dato de oráculo es un proceso crítico que requiere una revisión detallada y medible teniendo en cuenta estándares que permitan comprender y validar la integridad del dato. Esto significa que los datos deben ser validados desde la procedencia del oráculo verificando fuentes confiables antes de ser incluidos en el contrato inteligente garantizando que el contrato se ejecute de manera efectiva y justa para todas las partes involucradas.

Una posible aplicación de la física eléctrica en la ingeniería civil

Juan López Mejía — 2023-09-11

Desde el año 2020, los autores de esta experiencia han venido adaptando la asignatura de Física Eléctrica, ubicada en el segundo semestre de la carrera de Ingeniería Civil (Universidad Pontificia Bolivariana, seccional Montería), a las necesidades propias de esa rama de ingeniería, siguiendo las sugerencias dadas desde el departamento de ciencias básicas de orientar las asignaturas hacia la práctica profesional.

Para ello, teniendo en cuenta que el pénsum de Ingeniería Civil no incorpora más temas de electricidad en su carrera, y que la asignatura sufrió una reducción en contenidos y horarios desde ese año, se propuso ajustar la carta descriptiva del curso y centrarse en los temas más prácticos de la electrostática y electrodinámica, que fueran necesarios para que los estudiantes pudieran entender y poner en práctica una aplicación de la electricidad en el mundo de la Ingeniería Civil. Dicha aplicación fue la caracterización de suelos mediante la técnica de los sondeos eléctricos verticales, que se estudia durante las últimas cinco semanas del curso.

La experiencia se enmarca dentro del modelo pedagógico de la universidad, pensándose desde las necesidades e intereses de los estudiantes, en el contexto de un currículo integrador, que potencia el papel activo de los mismos, mediante una relación abierta entre sus contenidos. Además, en cuanto a las intencionalidades formativas, la experiencia contribuye al principio de interdisciplinariedad, al integrar varios objetos con los que el estudiante se enfrentará en distintas asignaturas de la carrera, encaminándose también al entendimiento de situaciones y problemas propios de su profesión o relacionados con ella.

A nivel procedimental y concretando los principales recursos teóricos en torno a los cuales gira la experiencia, se tomó como referente y punto de partida la norma RA6-014 divulgada por las empresas públicas de Medellín (EPM). Básicamente, los contenidos teóricos en los que se enfoca la asignatura son:

Repaso a los fundamentos de electricidad e introducción a las técnicas geofísicas eléctricas; resistividad eléctrica en elementos naturales; factores de los que depende; técnicas para medir la resistividad eléctrica, según el método de los sondeos eléctricos verticales: disposiciones de Schlumberger y Wenner; interpretación de las curvas de resistividad aparente; modelos de suelos homogéneos: criterios de identificación; modelos de suelos no homogéneos: uso de gráficas normalizadas para dos capas; normativas en electricidad; manejo de la aplicación informática IPI2win.

Hasta la fecha, se han realizado un total de 15 cursos, con 490 estudiantes beneficiados, encontrándose una respuesta positiva en los participantes, con incremento del interés y participación en las clases. Para el futuro próximo, se espera contar con la llegada de una empresa externa que realice una práctica de exhibición y capacitación docente de esta técnica, que solvente las dificultades encontradas, al no contar con el equipo idóneo para implementarla en el campus de la universidad.

Proyecto de aula para la enseñanza de las ciencias básicas en ingeniería

Isabel Barragán Arias — 2023-09-11

La enseñanza de las Ciencias Básicas en Ingeniería demanda una transformación en la forma de aprender y aplicar los conceptos fundamentales de la física, la química, matemática y estadística, por lo tanto, se diseña y desarrolla una estrategia pedagógica innovadora: Los proyectos de aula, que contemplan la metodología del Aprendizaje Basado en Proyectos (ABP), la cual ayuda a los estudiantes a desarrollar habilidades de pensamiento, para la resolución de problemas reales que fortalecen la formación en ingeniería.

El equipo de profesores del Departamento de Ciencias Básicas DCB, en sesión de comité curricular, revisa y aprueba el diseño y desarrollo de tres proyectos de aula para los cursos: Mecánica, estadística y ecuaciones diferenciales.

El diseño del proyecto de aula considera las fases de planeación, organización, ejecución, seguimiento y cierre; así como las responsabilidades del estudiante, del profesor; los beneficios esperados para el estudiante, el equipo de profesores participantes del DCB y la Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Bucaramanga UNAB.

Los objetivos del proyecto de aula del DCB, son motivar y despertar el interés en los estudiantes, por aprender e integrar los saberes de matemáticas y ciencias naturales, mediante el desarrollo de actividades de aprendizaje activo y colaborativo, la presentación de un producto de aprendizaje, y la evaluación es formativa y sumativa durante y después del proyecto. Durante el proceso de aprendizaje se utilizan las tutorías, los informes de avance escritos y audiovisuales; en el cierre, el producto final y los ejercicios de autoevaluación, coevaluación y heteroevaluación.

Otro componente importante en el diseño de los proyectos de aula del DCB es la incorporación de la tecnología para que el estudiante visualice los conceptos abstractos, experimente con modelos científico-matemáticos y estructure el diseño conceptual de los fenómenos estudiados, a fin de reconocer su importancia y significado para su formación profesional.

Los proyectos de aula sirven para transformar el currículo y privilegiar el enfoque de aprender haciendo, articulando las dimensiones afectiva, cognitiva y corporal, para la formación por competencias del ser, el saber y el saber haciendo; reconociendo la importancia de las ciencias básicas para comprender el mundo, analizar los fenómenos que contiene con el fin de que el estudiante de ingeniería aplique su conocimiento de ciencias básicas, en el diseño y desarrollo de solución de problemas propios de su disciplina.

Observación sistemática de cursos de cálculo para la reflexión pedagógica en la facultad de ingeniería de la IUE

Tatiana María Bustamante Betancur — 2023-09-11

El proyecto interinstitucional “Desarrollo e implementación de metodologías activas en el área de los cálculos de la Facultad de Ingeniería en la Institución Universitaria de Envigado” busca desarrollar estrategias de aprendizaje centradas en el estudiante que permitan una mejor articulación entre los cursos de matemáticas con los propósitos de formación de los programas de ingeniería. Una de las actividades del proyecto es la observación por parte de los mismos docentes en grupos de los cursos Cálculo Diferencial y Cálculo Integral que hacen parte de la malla curricular de los programas Ingeniería Electrónica, Ingeniería de Sistemas, Ingeniería Informática e Ingeniería Industrial. El objetivo de las observaciones es identificar acciones ejecutadas por los docentes que estimulen el aprendizaje activo. La información obtenida en estos ejercicios es esencial en el desarrollo del proyecto porque es la base de la construcción de estrategias que posibiliten el cambio en las metodologías actuales con miras a generar aprendizajes profundos y lograr la alineación de los cursos.

Metodológicamente, se utiliza la investigación crítica, que es una propuesta cualitativa y participativa que se centra en identificar las posibilidades de transformación del aula más que en lo que sucede en un momento particular, para generar alternativas de intervención a partir de la cooperación entre comunidad e investigadores. Para ser sistemáticos, en cada clase se produce un registro en el que el observador describe la estructura de la clase, las actividades o acciones por parte del profesor que generan participación o interacción de los estudiantes y el comportamiento de los estudiantes durante la clase. El análisis de las observaciones, luego de una cantidad suficiente de clases observadas, busca obtener hallazgos (aquellos aspectos de la clase que facilitan o impiden el aprendizaje activo) que son confirmados, desestimados o modificados a partir de encuestas aplicadas a docentes y estudiantes de los grupos observados. En este sentido, la confirmación de los hallazgos genera acciones en las clases que requieren de nuevas observaciones para evaluar su impacto en la estimulación de aprendizajes activos.

Se han realizado 14 observaciones de clases de 90 minutos, en ellas se identifica que los profesores utilizan una metodología magistral en la que gran parte de la clase se destina a explicar los conceptos fundamentales de la teoría que son afianzados posteriormente solucionando ejercicios que el profesor considera representativos. Los principales hallazgos son: hay un grupo de estudiantes que participa, pero no es generalizado; la interacción es principalmente con el profesor y no entre ellos; y los estudiantes que participan se ubican en la parte central cerca al profesor. A partir del análisis de las observaciones han surgido preguntas que serán la base para las encuestas en la siguiente fase.

Universidad Tecnológica de Pereira pionera en asignación de Insignia Digital en Metrología por iniciativa de la Facultad de Ciencias Básicas.

María Leyes Sánchez — 2023-09-11

La Facultad de Ciencias Básicas de la Universidad Tecnológica de Pereira (UTP), tiene como misión generar y difundir el conocimiento en Ciencias Básicas y contribuir al desarrollo científico, regional y nacional, mediante el impulso de la investigación, la formación de profesionales que sean capaces de dar solución a los problemas en las empresas y la innovación en los procesos de enseñanza – aprendizaje. Al considerarse como Centro de Formación en Ciencias Básicas, ofrece alternativas de docencia, investigación y extensión en la formulación y puesta en práctica de políticas, programas y proyectos en los campos de las ciencias básicas, teóricas y aplicadas, posicionándola como líder en el desarrollo de las ciencias básicas y que produzca alternativas de solución de problemas a nivel regional y nacional.

Como Facultad alberga tres departamentos de servicios: Departamento de Matemáticas, Departamento de Física y el Departamento de Dibujo. Estos departamentos ofrecen asignaturas a los distintos programas de ingeniería, de allí, que se pueda establecer la formación en Metrología como parte de la instrucción básica disciplinar en las ingenierías.

En la propuesta de Foco de Ciencias Básicas y del Espacio “Colombia Construye sus cimientos”, del Ministerio de Educación Nacional y la Misión de Sabios – Colombia 2019, se espera formular e implementar la política científica nacional y contribuir a fomentar la generación de nuevo conocimiento en las áreas de biología, física, química, matemáticas y básicas biomédicas, en esta última, advirtiendo su necesidad de conocimiento y formación metrológico, promoviendo su inserción en el contexto internacional. Las Ciencias Básicas se constituyen en la base fundamental de los procesos de desarrollo científico y tecnológico, sin los cuales es impensable la inserción del país en las dinámicas globales de desarrollo.

Las leyes de la naturaleza se expresan, generalmente, en forma matemática, como relaciones entre magnitudes. Estas relaciones son en esencia exacta, por ello, son aquellas que expresan sus leyes a través de fórmulas, que no son más que ecuaciones exactas. Una medición se expresa por medio de una cantidad numérica, su incertidumbre y la unidad de medida correspondiente a la magnitud dada.

El proceso de enseñanza-aprendizaje dirigido a la formación de ingenieros no siempre responde a la necesidad de hacerlos competentes para medir magnitudes propias del desempeño profesional, debido a lo cual, no queda preparado para cumplir algunas de las funciones propias del egresado. La formación en esta competencia depende de la adquisición de un conjunto de habilidades asociadas al proceso de medición, que reúne varias disciplinas, lo que conlleva a una pérdida en los niveles de asimilación y profundidad de los contenidos, y al final resulta que el ingeniero no está capacitado para medir con la exactitud y precisión requerida.

En respuesta a esta necesidad, se presenta la Propuesta Metodológica para la Enseñanza de la Metrología, como asignatura que pueda ser cursada, por las ingenierías (de forma prioritaria) pero también para otros estudiantes que desean adquirir las competencias en esta área de conocimiento, a partir, del establecimiento de la insignia digital en Metrología y ser considerada como asignatura UTP.

Modelo de enseñanza/aprendizaje de las ciencias básicas basado en gamificación, aplicado en la Escuela de Ingenierías y Tecnologías de la Fundación Universitaria Monserrate - Unimonserrate

Claudia Patricia Mejía Villagrán — 2023-09-11

En este trabajo se quiere socializar los resultados obtenidos, luego de implementar la estrategia de gamificación aplicada a los cursos de ciencias básicas en la Escuela de Ingenierías y Tecnologías de la Fundación Universitaria Monserrate-Unimonserrate. La necesidad de aplicar esta estrategia surge gracias a la caracterización de nuestra población estudiantil que en buena parte es población trabajadora, de estratos 1 y 2, madres y/o padres cabeza de hogar y con bajas competencias en ciencias básicas. Con el fin de garantizar la permanencia estudiantil, la calidad de los cursos, disminuir la deserción y teniendo en cuenta que algunos estudiantes llevan años de haber egresado de la educación formal, la Escuela de Ingenierías y Tecnologías implementó este modelo que ponemos a su consideración.

El uso de las TIC en la enseñanza de la física mecánica

Mitchel Alexander Girón Palacio — 2023-09-11

El aprendizaje de la física en la ingeniería suele dificultarse en la comprensión de conceptos fundamentales, por lo cual el uso de las nuevas tecnologías ha traído beneficios importantes en su enseñanza, una herramienta de ellas, que se ha usado desde hace algunos años es el programa computacional gratuito Tracker que se basa en el seguimiento de la trayectoria de un cuerpo en función del tiempo de videos tomados por los estudiantes interesados en su análisis mecánico; con él, se pueden determinar diferentes características como velocidad, aceleración, fuerza, energía, … Se mostrará por lo tanto cómo mediante su uso en prácticas de laboratorio en las cuales se grabaron los movimientos de diferentes cuerpos (embarcación a escala, caída de una bola de goma y colisión de dos deslizadores en un riel de aire), en los que se obtuvieron la velocidad, aceleración y momento lineal con una buena aproximación de los valores teóricos a partir de ajustes gráficos; con esta metodología se ha observado que se permite a los estudiantes experimentar y explorar conceptos científicos y de una manera más visual y práctica, y también hace que la enseñanza sea más interactiva y atractiva, haciendo que el aprendizaje de la física y la matemática usada sea más significativa.

Alineación constructiva para la evaluación de resultados de aprendizaje y su mejoramiento en el desempeño académico en el área de ciencias básicas del programa de ingeniería mecánica de la UFPS seccional Ocaña

Malka Cabellos Martínez — 2023-09-11

El propósito del presente proyecto es describir a partir de la experiencia de aprendizaje centrada en el estudiante, la alineación constructiva de los resultados de aprendizaje del programa, las estrategias didácticas y la evaluación, durante el proceso formativo en el área de las ciencias básicas en el Plan de Estudios de Ingeniería Mecánica de la Universidad Francisco de Paula Santander Seccional Ocaña. Las asignaturas se organizan en tres componentes de formación; el de ciencias básicas, el profesional y el complementario, distribuidos en los 167 créditos para alcanzar el perfil de egreso. La investigación se caracteriza por una metodología de tipo descriptiva, que implica desarrollar las etapas de planeación, seguimiento a la secuencia didáctica y la evaluación de los resultados de aprendizaje (RA). En la primera etapa, desde el Departamento de Ciencias Básicas se asigna el 21 % de las materias que corresponden a este componente formativo con una selección de 11 docentes, a los cuales se les socializa los lineamientos curriculares definidos por el Proyecto Educativo Institucional, desde el enfoque pedagógico constructivista social. En la etapa de seguimiento, según la Política Curricular y el sistema de créditos, se definen herramientas que se implementan en la interacción docente – estudiante, aplicados a 133 estudiantes durante los años 2021 y 2022, en asignaturas como Cálculo Diferencial, Cálculo Integral, Cálculo Vectorial, Ecuaciones Diferenciales, Electromagnetismo y Física Mecánica en el proceso de enseñanza - aprendizaje en el aula. A partir de la alineación constructiva se articulan pruebas diagnóstico en estudiantes de primer semestre, microcurriculos, planeadores, guías, informes y rúbricas de evaluación. Los Resultados de Aprendizaje, en estas asignaturas están orientados a habilidades como la resolución de problemas aplicando principios de ingeniería, ciencias y matemáticas, el desarrollo de la experimentación y el trabajo en equipo. La evaluación realizada en los años 2021 y 2022, evidenció que en un 90 % los docentes a partir de los Resultados de Aprendizaje asignados a su curso, desarrollan las actividades formativas y evaluativas en el aula, en la búsqueda de logro de los RA. En asignaturas como Física Mecánica o Electromagnetismo los estudiantes obtienen un desempeño medio de 57 % y en un 26% alto en el logro de los resultados de aprendizaje asociados a la experimentación y el trabajo en equipo, con actividades orientadas al desarrollo de prácticas de laboratorio. A partir de los resultados de la evaluación de las asignaturas se analiza el mejoramiento del desempeño de los estudiantes en su proceso formativo, considerando que aprueban los cursos del área de física en un 84,5% y en el área de cálculo en un 63,75%. Se encontró que en el área de cálculo, la alineación constructiva se fortalece a partir de los criterios de evaluación definidos en los niveles de desempeño y la retroalimentación realizada a los estudiantes teniendo como estrategia pedagógica el aprendizaje basado en problemas. Es así como, se establecen acciones de mejora en lo referente al desempeño de los estudiantes y docentes a partir de los procesos de autoevaluación con fines de re acreditación nacional.

Implementación del enfoque STEM para la enseñanza de las ciencias básicas en estudiantes de ingeniería

Mónica María Gómez Hermida — 2023-09-11

Las ciencias básicas son fundamentales para la ingeniería y la tecnología que sustentan nuestra vida diaria. Sin embargo, muchos estudiantes no comprenden la importancia de las ciencias básicas y las ven como un obstáculo en su proceso de formación. Esto puede deberse a que la enseñanza de asignaturas como física o matemáticas no se realiza con aplicaciones o desarrollos en ingeniería, lo que resulta en un enfoque descontextualizado. Con el objetivo de generar estrategias que permitan dinamizar el proceso de enseñanza-aprendizaje de las ciencias básicas, se ha propuesto la implementación de un enfoque STEM de manera que se consiga una vinculación más holística. En este trabajo se describe la implementación de la estrategia a través de un proyecto en común abordado desde las asignaturas de Física III y Matemáticas IV con estudiantes de cuarto y quinto semestre de Ingeniería Industrial e Ingeniería de Sistemas y Telecomunicaciones de la Universidad Católica de Pereira. En el proyecto se propuso estudiar el funcionamiento del sistema nervioso, en particular la neurona, con el objetivo de generar un contexto interdisciplinario que permitiera establecer relaciones y conexiones entre los temas abordados en cada asignatura. Después de realizar una revisión bibliográfica previa, los estudiantes usaron los conceptos de las ecuaciones diferenciales y el electromagnetismo para explicar y simular el funcionamiento de la neurona, usando inicialmente sistemas de cómputo y posteriormente un circuito eléctrico.

Entrenadores de cálculo integral: una estrategia de acompañamiento a los estudiantes de ingeniería

Eva Cristina Manotas Rodríguez — 2023-09-11

Durante los últimos 2 años, el porcentaje de no aprobación de la asignatura de cálculo integral en la Sede Medellín de la Universidad Nacional de Colombia es superior al 90%, y el promedio de desempeño de la asignatura es de 1.5. Adicionalmente, los históricos evidencian que en promedio un estudiante de ingeniería cursa 2.5 veces esta asignatura. Atendiendo a la problemática de la enseñanza y aprendizaje de los conceptos del análisis matemático, fundamentalmente aquellos relacionados con los procesos infinitos que intervienen en los conceptos básicos de la integral, y que ha desencadenado en que la Facultad de Ciencias deba atender una población de 2040 estudiantes por semestre, a través de 17 grupos de 120 estudiantes. Desde la Vicedecanatura Académica de la Facultad de Minas, se ha diseñado e implementado durante los últimos 2 semestres una estrategia de acompañamiento a través de mentores que reciben el nombre de “Entrenadores de Cálculo Integral”. La estrategia consiste en la conformación de 20 grupos de entrenamiento con capacidad de 20 estudiantes, y guiados por un entrenador de cálculo integral. La estrategia abarca el diseño de talleres donde los estudiantes trabajan de manera colaborativa con una dedicación de 4 horas semanales adicionales a las horas de clases. Hay realización de simulacros, videos tutoriales y actividades de motivación y acompañamiento integral con profesionales de psicología. La estrategia también ha permitido la creación de espacios de discusión entre profesores de diferentes áreas curriculares y diferentes facultades, para aportar al proceso de armonización curricular de los programas de ingeniería.

Los resultados de desempeño del semestre 02-2022, mostraron un porcentaje de aprobación de la asignatura del 70% con un promedio de 3.2, en los estudiantes que asistieron a los entrenamientos de cálculo integral.